Vestigiale strukturer Definition
Vestigiale strukturer er forskellige celler, væv og organer i en krop, som ikke længere har en funktion. En rudimentær struktur kan opstå som følge af en mutation i genomet. Denne mutation vil medføre en ændring i de proteiner, der er nødvendige for dannelsen af strukturen.
Vestigial Structures Explained
Selv om strukturen ikke længere fungerer, kan forekomsten af den rudimentære struktur stige i befolkningen, hvis den er fordelagtig for overlevelse eller reproduktion. Hos fisk, der lever i huler, er f.eks. udviklingen og vedligeholdelsen af øjne en unødvendig energiudgift, når der ikke er noget lys. Derfor kan rudimentære øjne blive udvalgt frem for fungerende øjne.
Siden de tidligste dage, hvor man har studeret forskellige dyrs anatomi, er rudimentære strukturer blevet mødt og observeret hos næsten alle arter. Evolutionsprocessen er en ufuldkommen proces. Selv om evolutionen konstant stræber efter at tilpasse organismer perfekt til de eksisterende forhold, kan den kun arbejde med det, den har fået. Derfor må der foretages tilpasninger, hver gang en population flytter miljøer eller miljøet ændrer sig, hvilket medfører tilpasninger. Hos mange organismer er rudimentære strukturer resultatet af en stor evolutionær ændring, der resulterede i, at en tidligere funktionel struktur blev besværlig og ubrugelig.
Vestigial betyder i sig selv at mangle funktion eller brug og kan gælde for adfærd, kemiske veje og andre aspekter af en organismes eksistens, der ikke er direkte fysiske. Disse ubrugelige aspekter styres imidlertid også af genomet og er blevet rudimentære på grund af en mutation eller en ændring i miljøet. Selv om mutationen er fordelagtig for populationen, har den ikke helt fjernet et træk eller en adfærd. Derfor er rudimentære strukturer, adfærd og veje stadig til stede.
Eksempler på rudimentære strukturer
Substantielle strukturer hos frugtfluer
Den almindelige laboratorieorganisme Drosophila melanogaster (frugtfluen) var en af de første, der fik kortlagt sit lille genom. Under kortlægningen af genomet fandt forskerne mange gener, der, hvis de blev inaktiveret, ville forårsage rudimentære mutationer hos frugtfluerne. Der blev fundet hundredevis af mutationer, som kunne give rudimentære strukturer. Vingerne, øjnene, fødderne og mange organer kunne blive rudimentære ved at deaktivere forskellige gener. Ved at bruge disse fluer som model kunne forskerne præcist og tydeligt vise, hvordan rudimentære strukturer kan opstå gennem simpel seksuel reproduktion, og hvordan disse rudimentære strukturer kunne blive hyppige i en population.
Populationer af frugtfluer er blevet udviklet til at have forskellige rudimentære strukturer til forskellige formål. Fluer med rudimentære vinger opdrættes og anvendes som foderinsekter til kæledyrsfrøer. Fordi mennesker leverer et miljø med masser af mad og ingen rovdyr, kan fluerne stadig vokse og formere sig. Når det er tid til at fodre kæledyrsfrøerne, kan fluerne let tappes ud af deres dyrkningsrør. Da fluerne ikke har vinger, kan de ikke flyve væk eller på anden måde undslippe frøens indhegning. I andre tilfælde ønsker forskerne måske at teste fluernes sanseorganer. Ved at producere fluer med rudimentære øjne kan f.eks. de andre sanser testes, uden at variablen synet skal tilføjes.
Vestigial Limbs
For fossilregistreringer, røntgenstråler og DNA-analyser blev det længe antaget, at slanger gav anledning til øgler, og ikke omvendt. Da forskerne begyndte at observere slangers anatomi, begyndte de at indse, at mange slanger stadig har rudimentære strukturer, hvor firbenets lemmer ville have været. Andre rudimentære strukturer hos slanger, f.eks. en rudimentær lunge, var også beviser på, at slanger udviklede sig fra en forfader, der brugte to lunger og gik med fire lemmer. Dette, kombineret med en fossil dokumentation, der viste et fald i lemmernes størrelse, der førte til slanger, og stigende DNA-beviser afslørede, at det modsatte var tilfældet: Slanger kom fra øgler og ikke omvendt.
Tab af lemmer ses også hos hvaler. Forfædrene til hvalerne var organismer, der minder lidt om flodheste, som langsomt bevægede sig ud i vandet. I vandet skaber lemmerne modstand og gør svømningen mindre effektiv. Langsomt blev de forreste lemmer ændret til finner, og de bageste lemmer blev helt tabt. Skelettet af en hval vil dog afsløre et sæt knogler, der ikke er fastgjort til hovedskelettet, hvor baglemmerne plejede at være. Knoglerne forlader ikke kroppen og synes kun at yde mindre støtte til musklerne. Disse rudimentære strukturer er et fingerpeg om, at hvaler ligesom slanger stammer fra en 4-benet forfader.
Vestigial Structures in Humans
Mennesker har en lang række træk, der betragtes som rudimentære strukturer. En af de mest indlysende er halebenet, eller coccyx. Stikleddet er en lille række sammenvoksede ryghvirvler, der findes i bunden af bækkenet. Hos vores forfædre dannede det sandsynligvis en stor gribehale, der var i stand til at gribe fat i grene. Efterhånden som vi udviklede os til tobenede dyr, blev der brugt mindre tid i træerne og mere tid på at gå og sidde på jorden. Som det ses i overgangen fra aber til menneskeaber, repræsenterer tabet af en hale en mindre arboreal eller træbaseret livsstil.
Hvis du nogensinde har fået fjernet dine visdomstænder, ved du, at rudimentære strukturer kan være mere end ubrugelige. I tilfældet med visdomstænder er menneskets kranium blevet mindre i takt med, at vi har udviklet os. En del af årsagen er, at vores kost er blevet meget blødere og lettere at tygge, fordi vi tilbereder eller på anden måde forarbejder vores mad. Selv om vores kæbe er blevet mindre, er den sidste tand i kæben ikke blevet tabt. Hos de fleste mennesker vil denne tand forårsage smerte, når den kommer ind, og den kan deformere de andre tænder i kæben.
Har du nogensinde fået gåsehud, når du fryser? Når det sker, trækker små rudimentære muskler i bunden af dine hårsække i håret, så det rejser sig opad. Hos vores forfædre skabte dette en meget mere fluffy og tykkere pels, som kunne holde mere luft tilbage. Et dyrs pels fungerer ved at indfange luft og opvarme den. Mennesker har mistet pelsen, men har bevaret de muskler, der får hårene til at rejse sig op. De veje, der får hårene til at rejse sig op, kan også betragtes som rudimentære. Selv om de hjælper os med at vide, at vi fryser, hjælper de bestemt ikke med at varme os op.