Vestigiala strukturer Definition
Vestigiala strukturer är olika celler, vävnader och organ i en kropp som inte längre har någon funktion. En rudimentär struktur kan uppstå på grund av en mutation i arvsmassan. Denna mutation orsakar en förändring i de proteiner som krävs för bildandet av strukturen.
Vestigial Structures Explained
Trots att strukturen inte längre har någon funktion kan förekomsten av den rudimentära strukturen öka i populationen om den är fördelaktig för överlevnad eller reproduktion. Hos fiskar som lever i grottor är till exempel utveckling och underhåll av ögon en onödig energikostnad när det inte finns något ljus. Därför kan rudimentära ögon väljas ut framför fungerande ögon.
Sedan de tidigaste dagarna då man studerade olika djurs anatomi har rudimentära strukturer påträffats och observerats hos nästan alla arter. Evolutionsprocessen är en ofullständig process. Även om evolutionen ständigt strävar efter att anpassa organismerna perfekt till de rådande förhållandena kan den bara arbeta med det den får. Varje gång en population flyttar miljöer eller miljön förändras måste därför anpassningar göras. Hos många organismer är rudimentära strukturer resultatet av en stor evolutionär förändring som resulterade i att en tidigare funktionell struktur blev betungande och onödig.
Vestigial betyder i sig självt att sakna funktion eller användning och kan gälla beteenden, kemiska vägar och andra aspekter av en organisms existens som inte är direkt fysiska. Dessa onyttiga aspekter styrs dock också av genomet och har blivit rudimentära på grund av en mutation eller en förändring i miljön. Mutationen har visserligen varit fördelaktig för populationen, men den har inte tagit bort ett drag eller beteende helt och hållet. Det är därför rudimentära strukturer, beteenden och vägar fortfarande finns kvar.
Exempel på rudimentära strukturer
Restigiala strukturer hos fruktflugor
Den vanliga laboratorieorganismen Drosophila melanogaster (fruktflugan) var en av de första som fick sitt lilla genom kartlagt. Under kartläggningen av genomet hittade forskarna många gener som om de inaktiverades skulle orsaka rudimentära mutationer hos fruktflugorna. Hundratals mutationer hittades som kunde ge rudimentära strukturer. Vingarna, ögonen, fötterna och många organ kunde bli rudimentära genom inaktivering av olika gener. Genom att använda dessa flugor som modell kunde forskarna noggrant och tydligt visa hur rudimentära strukturer kan uppstå genom enkel sexuell reproduktion, och hur dessa rudimentära strukturer kan bli frekventa i en population.
Populationer av fruktflugor har utvecklats för att ha olika rudimentära strukturer för olika ändamål. Flugor med rudimentära vingar odlas fram och används som matningsinsekter för sällskapsgrodor. Eftersom människan tillhandahåller en miljö med gott om mat och inga rovdjur kan flugorna fortfarande växa och föröka sig. När det är dags att mata sällskapsgrodorna kan flugorna lätt tappas ut ur odlingsröret. Eftersom flugorna saknar vingar kan de inte flyga iväg eller på annat sätt fly från grodans inhägnad. I andra fall kan forskare vilja testa flugornas sinnesorgan. Genom att till exempel producera flugor med rudimentära ögon kan de andra sinnena testas utan att variabeln synen läggs till.
Vestigial Limbs
Förr fossilregistren, röntgenstrålar och DNA-analyser antogs det länge att ormar gav upphov till ödlor, inte tvärtom. När forskarna började observera ormarnas anatomi började de inse att många ormar fortfarande har rudimentära strukturer där ödlans lemmar skulle ha funnits. Andra rudimentära strukturer hos ormar, t.ex. en rudimentär lunga, var också ett bevis på att ormar utvecklats från en förfader som använde två lungor och gick med fyra lemmar. Detta, tillsammans med ett fossilregister som visade en minskning av lemmarnas storlek som ledde till ormar och ökande DNA-bevis visade att det motsatta var sant: ormar kom från ödlor och inte tvärtom.
Förlust av lemmar ses också hos valar. Valarnas förfäder var organismer som var ungefär som flodhästar, som långsamt rörde sig i vattnet. I vattnet skapar lemmar motstånd och gör simningen mindre effektiv. Långsamt ändrades de främre lemmarna till fenor, och de bakre lemmarna förlorades helt och hållet. Skelettet av en val avslöjar dock en uppsättning ben, som inte är fästa vid huvudskelettet, där baklåren brukade vara. Benen lämnar inte kroppen och verkar bara ge ett mindre stöd till musklerna. Dessa rudimentära strukturer är en ledtråd om att valar, liksom ormar, kom från en fyrbent förfader.
Restigiala strukturer hos människor
Människor har ett brett spektrum av egenskaper som anses vara rudimentära strukturer. En av de mest uppenbara är svanskotan, eller coccyx. Svanskotan är en liten serie sammanfogade ryggkotor som finns vid basen av bäckenet. Hos våra förfäder bildade det troligen en stor prehensil svans som kunde gripa tag i grenar. När vi utvecklades till tvåbenta djur tillbringade vi mindre tid i träden och mer tid med att gå och sitta på marken. Som man ser i övergången från apor till människoapor representerar förlusten av en svans en mindre arboreal, eller trädbaserad livsstil.
Om du någonsin har fått dina visdomständer bortopererade vet du att rudimentära strukturer kan vara mer än värdelösa. När det gäller visdomständer har den mänskliga skallen krympt i takt med att vi utvecklas. En del av orsaken är att vår kost har blivit mycket mjukare och lättare att tugga eftersom vi tillagar eller på annat sätt bearbetar vår mat. Samtidigt som vår käke har blivit mindre har den sista tanden i käken inte gått förlorad. Hos de flesta människor kommer denna tand att orsaka smärta när den kommer in och kan deformera de andra tänderna i käken.
Har du någonsin fått gåshud när du fryser? När detta händer drar små rudimentära muskler vid basen av dina hårsäckar i håret så att det reser sig uppåt. Hos våra förfäder skapade detta en mycket fluffigare och tjockare päls som kunde hålla mer luft. Ett djurs päls fungerar genom att fånga in luft och värma upp den. Människor har förlorat pälsen men behållit musklerna som får hårstråna att resa sig upp. De banor som får håret att resa sig kan också betraktas som rudimentära. Även om de hjälper oss att veta att vi fryser, bidrar de definitivt inte till att värma oss.