Transkribering avsnitt 108

Transkribering av Forskarpoddens avsnitt 108: Evolution på gott och ont. Åsa Malmberg intervjuar Göran Arnqvist, professor i zooekologi vid Institutionen för ekologi och genetik, Uppsala universitet.

Göran Arnqvist: Om man bara får reproducera sig sent i livet så måste man ju leva länge för att kunna reproducera sig. Så att den miljöskillnaden i när de får reproducera sig har lett till en fördubbling faktiskt utav deras livslängd på ungefär tvåhundrafemtio generationer. Så det är som att vi människor skulle leva till vi var hundrasextio år eller så.

Åsa Malmberg: Ett djurs maximala livslängd finns programmerat i dess arvsmassa som en anpassning till artens livsvillkor. Evolutionen pågår ständigt och om förutsättningarna förändras kan i stället genvarianter, som ger ett längre eller ett kortare liv, gynnas. Men evolutionen är inte alltid fördelaktig för alla. Ute i naturen finns gott om exempel på gener som är dåliga för antingen hanar eller honor. Ja, vissa är till och med direkt skadliga. Du lyssnar på Forskarpodden vid Uppsala universitet och det här avsnittet produceras av mig, Åsa Malmberg.

Göran Arnqvist: Mitt namn är Göran Arnqvist. Jag är professor i zooekologi här vid Uppsala universitet och sitter på det som är känt som Evolutionsbiologiskt centrum.

Åsa Malmberg: Och vad är det för stora frågor du söker svar på i din forskning?

Göran Arnqvist: Ja, det vi ägnar oss primärt är åt så kallad grundforskning. Och det ytterst kan man väl säga att det handlar om att bättre förstå vår omvärld, organism, den biologiska världen i mitt fall.

Hur den är funtad, var, varför den ser ut som den gör, varför djur i mitt fall ser ut på det sätt de gör och varför de beter sig på det sätt de gör och varför de lever de liv de gör. Så förstå de anpassningar som vi ser inom djurvärlden.

Åsa Malmberg: Ni studerar bland annat de genetiska faktorer som styr evolution av åldrande och livslängd och där har ni lyckats förlänga livslängden hos olika insekter. Hur har ni gjort det?

Göran Arnqvist: Det har vi gjort via ett tricks som kallas experimentell evolution. Så att det är så här att evolution var inte bara någonting som hände för miljontals år sedan, utan evolution är något som vi kan observera och se på laboratorier i dag i realtid. Så att det vi i det här fallet har gjort är att vi har tagit in en skalbagge, en speciell skalbaggsart. Och sen har vi massa olika populationer utav den här skalbaggsarten som får leva under olika förhållanden på våra laboratorier. Och då över tiden så anpassar de sig till de förhållanden de lever under där och får olika genetiska och organismiska anpassningar då för att hantera de här olika miljöerna som de lever i på labbet.

Det här kan röra… Man kan ha olika temperaturer till exempel, eller man kan ge dem olika föda. Och på bara några hundra generationer så ser vi stora genetiska och också organismiska förändringar hos, hos de här insekterna. Just när det gäller livslängd så det vi gjorde där var att vi har låtit några populationer bara reproducera sig väldigt tidigt i livet.

Medan andra populationer har bara fått reproducera sig sent i livet. Och om man bara får reproducera sig sent i livet så måste man ju leva länge för att kunna reproducera sig och vice versa för de kortlivade då. Så att den miljöskillnaden i när de får reproducera sig har lett till en fördubbling faktiskt utav deras livslängd på ungefär tvåhundrafemtio generationer.

Så det är som om vi människor skulle leva till vi, ja hundrasextio år eller så.

Åsa Malmberg: Men det är ju otroligt. Du pratar om ett hundratal generationer. Hur mycket, hur många år motsvarar det i vår tideräkning?

Göran Arnqvist: Ja, det här experimentet började, det är ju, det tar ju ett tag med insekter. Det går snabbare till exempel med bakterier där man också gör mycket experimentell evolution.

Men det här började 1986 kan man säga, det här experimentet. Så det har ju hållit på ett antal årtionden.

Åsa Malmberg: Så där började stamfadern till de här skalbaggarna?

Göran Arnqvist: Ja, stamfadern inhämtades utanför Belgrad 1983.

Åsa Malmberg: Okej och sen…

Göran Arnqvist: Faktiskt så börjas experimentet 1986.

Åsa Malmberg: Och vad har ni då kommit fram till i de här experimenten?

Göran Arnqvist: Nu har vi en studie där vi försöker förstå och karaktärisera de genetiska förändringar som har gjort det här möjligt, det här långa livet, möjligt och den här fördubblingen utav livslängden som vi ser. Och man kan säga att en sak som är väldigt slående är att det är oerhört komplext. Så att vi ser förändringar i tusentals regioner utav deras arvsmassa.

Alltså det är en oerhört komplex, mångfacetterad genetisk förändring som har skett i de här populationerna som ger upphov till deras långa liv.

Åsa Malmberg: Och det är bara för att de får vänta med att träffa en partner tills de är gamla eller äldre i alla fall.

Göran Arnqvist: Ja, ja. På tvåhundrafemtio generationer, om de inte får reproducera sig förrän sent i livet, så sker en enorm… Det har väldigt stora genetiska effekter i arvsmassan.

Åsa Malmberg: Men är det så då att om de här unga som beter sig normalt och reproducerar sig tidigt, skulle de hinna dö då innan de andra?

Göran Arnqvist: Ja, de har faktiskt så kort liv nu. Så att de är i princip allihop döda innan den andra typen utav populationer ens börjar reproducera sig. Så att livslängderna är knappt överlappande faktiskt.

Åsa Malmberg: Hur länge lever de då normalt?

Göran Arnqvist: Ja de lever normalt ungefär tio dagar. Så det är inga jättelånglivade organismer där. Ja tio, tolv dagar så att säga. Men de långlivade lever ju nu över tjugo dagar och de kortlivade, ja vad är det, fem dar eller nåt sånt där.

Åsa Malmberg: Ja, det är en stor skillnad.

Göran Arnqvist: Väldigt stor skillnad i genomsnitt, ja.

Åsa Malmberg: Men är det då just att de, de här, det är så pass kort intervall mellan generationer. Vi pratar ju om dagar. Är det därför ni har valt insekter?

Göran Arnqvist: Precis. Den här typen av experiment går ju inte att göra på bakterier och insektsmodellsystem där generationstiden är kort så att tiden tickar på så att säga så att vi hinner med.

Så om man skulle göra den här typen av experiment på elefanter, då skulle man… Det skulle…

Åsa Malmberg: …ta tid.

Göran Arnqvist: Ja, det skulle vi inte hinna inom våra livslängder.

Åsa Malmberg: Nej, men möss då?

Göran Arnqvist: Ja då, jo då. Och det görs liknande, liknande experimentella evolutionsförsök med möss. De är ju snabba och är ju ett väletablerat laboratoriesystem då.

Åsa Malmberg: Men vad är det då som gör att de här långlivade skalbaggarna lever så länge? Är det de här genförändringarna eller?

Göran Arnqvist: Ja, det är de här genförändringarna och det är som jag sa, det är förändringar i tusentals, på tusentals platser så att säga, tusentals regioner utav deras arvsmassa som vi ser förändringar.

Och de, de förändringarna har att göra med en rad olika saker som vi misstänker eller vet har att göra med livslängd, som immunförsvar, till exempel, tillväxt, när man reproducerar sig och hur mycket. Det är sånt där som styrs utav gener också. Ämnesomsättning är en väldigt, väldigt viktig biologisk process som påverkar livslängd och ämnesomsättningen.

Så det, den typen utav processer då som de här generna påverkar.

Åsa Malmberg: Så du tolkar det som att de blir könsmogna senare, till exempel? Men finns det andra skillnader mellan de här skalbaggarna och de som lever normalt liv?

Göran Arnqvist: Ja, de har ett uppskruvat immunförsvar. Deras immunförsvar är mer uppskruvat på så sätt att de lägger mer energi på att bekämpa infektioner utav bakterier framför allt.

Det är en skillnad. Sen har de en långsammare ämnesomsättning också. Så att de har liksom vridit ner på ämnesomsättningsfarten så att de har en långsammare metabolism, lägre ämnesomsättning.

Åsa Malmberg: Men varför gynnas inte de här egenskaperna? För de låter ju som ändå ganska bra tycker jag. Men varför gynnas de inte i naturen?

Göran Arnqvist: Ja, alltså naturen är ju ett komplext ställe och i naturen är det så att livet är fullt kan man säga utav avvägningar. Man säger på engelska trade-offs, avvägningar. Så att det sätt som man balanserar olika krav i livet eller olika saker som en organism måste göra, det påverkar nettoresultatet.

Så att om man till exempel, om man investerar väldigt mycket i immunitet, om man investerar för mycket i immunitet, så har man mindre energi och resurser till att investera i reproduktion till exempel. Så att livet för alla organismer är egentligen en lång, lång serie med väldigt viktiga avvägningar mellan olika ändamål som konkurrerar om en begränsad mängd resurser som organismerna har att fördela så att säga på olika saker.

Så därför kan man inte maxa ut. Man kan inte både ha ett högt immunförsvar, tillväxla väldigt snabbt, bli väldigt stor och göra det väldigt fort och reproducera sig väldigt mycket, till exempel. Det går liksom inte att maxa ut på allt.

Åsa Malmberg: Men då är det liksom deras mission i livet, det är liksom att föröka sig fort de här egentligen?

Göran Arnqvist: Ja, de kortlivade linjerna vi har, de har två dagar på sig.

Åsa Malmberg: Oj.

Göran Arnqvist: Om de lever till tre dagar eller till tio dagar spelar ingen roll. Det är bara dag noll till två som räknas i livet. Så att de är väldigt explosiva. De har väldigt hög metabolism. Man reproducerar sig jättesnabbt, jättefort.

Och sen dör de också som ett resultat utav det då ganska snabbt. Medan de långlivade linjerna har en helt annan livsstil. De tar det lugnt. De är liksom, de tar det lugnt. Sitter och zappar framför tv:n lite grann i början och springer inte omkring så mycket. Så sen kommer de i gång lite grann senare i livet.

Åsa Malmberg: Men det finns ju också djur som faktiskt lever väldigt lång tid. Jag tänker till exempel på Sveriges näst största haj, håkäringen, som kan bli nästan fyrahundra år. Och Galapagossköldpaddor som kan bli närmare tvåhundra år. Det är ju jättegammalt. Vilka faktorer är det som avgör medellivslängden hos en art?

Göran Arnqvist: Det är framför allt dödlighet på grund av yttre faktorer. Så att rovdjur, infektioner, olyckor, dåliga klimatförhållanden. Den här saken utav yttre faktorer som inte har att göra med hur kroppen åldras utan som har att göra med otur helt enkelt. Så att om man är en art där risken att dö utav ett rovdjur till exempel är tio procent varje dag, då är det så att säga ingen idé att leva länge. Det är ingen idé att utvecklas mot att leva länge för man kommer inte att leva länge. Hur bra kropp man än har för risken att dö utav yttre faktorer är så hög. Men om man lever ett liv där risken för att dö av yttre faktorer är väldigt låg, kanske bara en tusendels procent varje dag, Då kan det löna sig så att säga att anta en livsstrategi med ett längre liv för att man kan vara ganska säker på att bli hundra år i en sån situation. Så det är yttre dödlighetsfaktorer som påverkar vilken den optimala livslängden är hos en art framför allt.

Åsa Malmberg: Din forskargrupp har också intresserat sig för könskonflikter. Vad är det för någonting? Och vad kännetecknar dem?

Göran Arnqvist: Ja evolutionära könskonflikter uppstår kan man säga då de genetiska intressena hos hanar och honor är olika. Och det finns många exempel på när de genetiska intressena hos de två könen så att säga inte överensstämmer exakt.

Vi kan ta det här med livslängd som vi pratade om nyss till exempel. Om man tänker sig att både hannar och honor gagnas av att leva länge. Så om man då har en genetisk förändring som ökar livslängden hos ett kön, men minskar livslängden hos det andra könet, så är den genvarianten, naturlig selektion på den genvarianten kommer att agera på olika sätt hos hannar och honor.

Så att den kommer att favoriseras hos hannar men inte favoriseras hos honor då. Och den här typen utav genetiska varianter ser vi väldigt mycket utav i naturen. Det finns många gener som gagnar så att säga ett kön men inte gagnar det andra könet. Så det är en typ utav genetiska konflikter kan man säga mellan könen.

Sen finns det en annan typ utav evolutionära konflikter mellan könen, där egenskaper utvecklas hos ett kön som gagnar individer av det könet, men som är kostsamma för individer av det andra könet.

Åsa Malmberg: Varför finns de här konflikterna? Det låter ju inte så där jättebra.

Göran Arnqvist: Ja, det är inget trevligt. Det är inte trevligt på det sättet.

Det finns på grund av att evolutionen och naturlig selektion syftar inte till att göra saker bra i någon slags mänsklig antropomorfisk bemärkelse, utan naturlig selektion gagnar genvarianter som sprider sig till nästa generation helt enkelt. Så att i det här fallet är de… Om man tänker sig till exempel en egenskap hos hannar som utvecklas, som ger hannarna en fördel i konkurrensen med andra hannar, så kan en sådan karaktär spridas trots att den är skadlig för honor till exempel, och vice versa.

Åsa Malmberg: För då tänker jag på dina fröskalbaggar som du då studerar och där hanarna hos vissa arter har parningsorgan som påminner om spikklubbor och som skadar honorna under parningen. Vad finns det för fördelar med det?

Göran Arnqvist: Ja men precis, det är ett bra exempel på just det jag sa, att de här parningsorganen är taggiga och ser riktigt otäcka ut och de skadar honorna invändigt.

Men det vi har visat bland annat i vår forskning är att de här taggarna, de här skadliga karaktärerna, de är bra för hannarna på ett sätt som har de här. De ger hannarna en fördel i reproduktiv konkurrens med andra hannar trots att de har negativa effekter på honorna. Så att ett selektionstryck som har gjort att de här organen har utvecklats, det är konkurrens mellan hannar.

Åsa Malmberg: Men på vilket sätt då? Är det så att parningen blir mer effektiv eller att de liksom visar upp sig för varandra? Eller vad är det som?

Göran Arnqvist: Ja det som händer rent tekniskt är att de här honorna parar sig med flera olika hannar. Och där man kan enkelt säga att hannar med långa taggar, de befruktar fler utav honans ägg.

Då honan sedan lägger ägg så kommer fler vara befruktade utav hannar med långa taggar än utav hannar med korta taggar. Så att de får en fördel i befruktningsframgång i konkurrens med andra hannar över att befrukta ägg hos honan.

Åsa Malmberg: Och honan kan para sig med andra efter en sådan här?

Göran Arnqvist: Ja, honorna parar sig oftast med en fem, tio hannar ungefär och sen lägger de ägg under tiden.

Men generellt sett så de hannar som har de mest skadliga faktiskt parningsorganen är de som befruktar flest ägg hos honor. Det är det som har selekterats för de här, gett upphov till de här taggarna. Så att de finns inte där för att de ökar honans äggläggning eller att de på något sätt är bra för arten, utan de finns där för att de är bra för hannar när det gäller konkurrensen med andra hannar.

Åsa Malmberg: Kan du ge andra exempel på gener som är fördelaktiga för det ena könet men inte för de andra? Eller det andra könet?

Göran Arnqvist: Ja, det finns en lång, lång rad sådana. Jag kan ta ett exempel från det vi pratade om tidigare, de här skalbaggarna som lever olika länge. Där finns det en gen som kan man säga påverkar en kalciumsignalering.

Det är en gen, en fysiologisk gen, som påverkar kalciumsignalering. Och den här genen är bra för de långlivade honorna för att de fördröjer äggläggningen. Kalciumsignaleringen reglerar tajmingen utav reproduktionen, kan man säga. Så för de honorna är det väldigt viktigt att ha ett högt uttryck utav den här genen för då fördröjer de reproduktionen och lever länge.

Men samtidigt så är ett högt uttryck av den här genen är kopplat med kort livslängd hos hannarna. Så det här är en gen som är bra för honorna, den förlänger deras livslängd, men den är negativ för hannarna för de lever kortare.

Åsa Malmberg: Det låter som en väldigt skruvad version av det som Darwin talade om som sexuellt urval.

Han menade väl då kanske främst påfåglar som får fina stjärtar för att honorna tycker det är snyggt. Eller stora tjusiga älgtjurar med jättekronor. De får ju också paras med fler kor då. Vad är det egentligen som driver evolutionen?

Göran Arnqvist: Ja det som driver evolutionen ytterst det handlar om det genetiska bidraget till nästa [00:18:00] generation.

Så att om man har en genvariant eller en egenskap som på något sätt har en hög representation i nästa generation så gagnas den och den kommer att spridas i frekvens och den kommer att fixeras via en naturlig selektion. Så det är ytterst det som…Men visst, det här är kan man säga på ett sätt, det är sexuell selektion.

Man kan ta en klassisk påfågel till exempel med där hannarna har de här enormt långa stjärtfjädrarna som de använder för att ge uppvisning för honorna. Det är också så att honorna har ganska långa stjärtar också. Så att där har vi sexuell selektion driver på hos hannarna för väldigt långa stjärtar.

Och i sådana situationer så får det andra könet befinner sig eller finner sig ofta med lite för långa stjärtar också. Sen påfågelhannar kan ju knappt flyga, de är ju helt värdelösa. Så deras stjärt är ju inget bra flykthjälpmedel så att säga vid flygning. Men även honorna har ganska långa stjärtar, förmodligen lite längre än vad de så att säga skulle vilja ha.

Åsa Malmberg: Okej. För det måste vara ganska opraktiskt med sån där lång stjärt. Förutom att man inte kan flyga så måste det vara svårare att röra sig på marken också. Man måste bli utsatt för fler rovdjur till exempel.

Göran Arnqvist: Exakt. Och sen ska det tillverkas också. Det går mycket energi åt att bygga fjädrar.

Åsa Malmberg: Men varför sållas inte alla dåliga gener borta ur en population? För man tänker att det borde ju vara så.

Göran Arnqvist: Mm, ja nej men det finns två kan man säga huvudsakliga skäl till varför det man kallar dåligt inte sållas bort. Det ena kan vara att en variant utav gener som är dåliga kan vara som vi säger inom biologin recessiva. Så att den här dåligheten kan maskeras och räddas om man har… Man har ju två kopior av varje gen. Om en är dålig och en är bra, så klarar man sig fortfarande hur bra som helst. Då är den dåliga genen så att säga recessiv. Så att det kan gömmas sig väldigt mycket dåliga gener i låg frekvens i naturliga populationer som aldrig egentligen kommer till uttryck. De bara flyter runt och gör ingenting för att de räddas utav den vanliga eller normala eller bra genkopian.

Åsa Malmberg: Och sen är det några stackare som får två recessiva gener då?

Göran Arnqvist: Exakt! Ja, precis. Så att det kan ju hända vid inavel framför allt till exempel, att det här kan komma till uttryck då.

Men den andra och förmodligen mer tror jag mer ja viktigare faktorn tror jag är att vad, vad är dåligt? Alltså de dåliga genvarianter som vi finner i naturen, de kan vara dåliga i den miljö eller de miljöförhållanden som vi studerar effekterna utav, men de kan vara bra eller fördelaktiga i en annan miljö.

Åsa Malmberg: Som vid klimatförändringar då till exempel?

Göran Arnqvist: Till exempel. Man kan också vi prata precis. En gen som är dålig om det är varmt. Då vi mäter den kanske den är bra om det är kallt. Eller som för att anknyta till det vi pratade om tidigare... En gen som är dålig om den sitter i en hanne, den kan vara bra om den sitter i en hona.

Så att den här typen av miljöeffekter på genetiska effekter ser vi mer och mer att de är väldigt viktiga och väldigt stora.

Åsa Malmberg: Så det är därför det är viktigt med en stor variation i en population för att kunna anpassa sig till nya förhållanden då?

Göran Arnqvist: Ja men precis. Och det där är ett problem vi ser då i många populationer, inte minst så att säga hotade och rödlistade arter, att populationsstorlekarna är väldigt små.

Och då populationsstorlekarna krymper så är den totala mängden genetisk variation också mindre, naturligtvis då det finns färre individer. Och där är det ett bekymmer för att anpassningsförmågan hos en population bygger väldigt viktigt på den mängd genetisk variation som finns hos en art eller en population.

Åsa Malmberg: Era studier visar att evolution och då kanske till och med artbildning inte nödvändigtvis behöver ta tusentals år utan kan gå mycket fortare än så. Kan du utveckla det?

Göran Arnqvist: Ja, nej men evolutionen är ju, det är ju en kontinuerlig process och den, den går ju långsamt hos väldigt långlivade organismer. Men om man har kortlivade organismer så kan det gå snabbt i år mätt, så att säga.

Alltså vi har ju bara på kanske fyrtio år så ser vi ju väldigt mätbar evolution som nästan har gett upphov till vad man kan kalla nya arter faktiskt. Så att man kan om den naturliga selektionen är stark och generationstiden är kort, så kan det gå ganska snabbt.

Åsa Malmberg: Hur skulle man kunna tänka sig att det såg ut i naturen om det skulle gå fort?

Göran Arnqvist: Ja, snabb evolution i år mätt så att säga, det är framför allt hos kortlivade organismer man kan förvänta sig det, och sen också då i miljöer som är slutna, där det inte sker så mycket inflöde utav nya individer. Så att det är framför allt på öar till exempel. Så att öar är ju på något sätt naturens laboratorier och på öar så hittar man också, väldigt många speciella arter som bara finns på den ön, en ö eller i en ögrupp, så kallade endemer som vi kallar dem.

Så att på en del öar så har nya arter utvecklats på en ganska kort tid, bara några tusen år.

Åsa Malmberg: Ja, det är otroligt. Men hur långt ifrån är era skalbaggar då från att bli en egen art? Och vad skulle krävas för att det ska klassificeras som en egen art?

Göran Arnqvist: Ja, det finns lite olika definitioner av det här med egen art, men i princip så brukar vi betrakta en art som en grupp av individer som inte kan reproducera sig med andra liknande grupper.

Så att om man har en grupp med individer som utgör en art så kan de inte reproducera sig med andra närstående arter. Då är det en god biologisk art så att säga. Så det som krävs är att det uppstår en, det vi kallar reproduktiv isolering, så att de inte antingen kan para sig eller att de inte kan befrukta äggen hos en annan art eller nånting åt det hållet.

Åsa Malmberg: Ja, men det är ju nästan så då om de här skalbaggarna som dör innan de är könsmogna. Det skulle ju vara svårt att upprätthålla population då?

Göran Arnqvist: Ja precis, och det är faktiskt en mekanism som kan snabbt ge upphov till artbildning. Det finns exempel på att vissa organismer, till exempel, reproducerar sig, under en del av året, medan en annan närstående art reproducerar sig under en annan del av året. Och då är de, kan man säga, automatiskt reproduktivt isolerade för att de är tidsmässigt skilda.

Åsa Malmberg: Som vi pratade om tidigare så kan vissa egenskaper, till exempel då åldrande, vara ett resultat av förändringar på flera platser i arvsmassan och inte bara i generna. Det finns alltså annat än bara gener i vår arvsmassa?

Göran Arnqvist: Ja, det här är en vanlig… ett väldigt utbrett missförstånd, kan man säga, utom vad arvsmassa är. Vi är väl kanske vana lite grann och se på arvsmassan som en byggbeskrivning som utgörs utav gener då som bygger vår kropp. Och med gener menar vi då delar utav arvsmassan som innehåller en byggbeskrivning för proteiner. Så att en gen kodar för ett protein kan man på ett enkelt sätt…

Åsa Malmberg: Som ett protein som gör någonting i vår kropp alltså?

Göran Arnqvist: Ja, precis. Det kan vara enzym eller det kan vara byggstenar eller det kan vara en rad olika saker. Men det är olika typer av proteiner kan man säga. Men det är faktiskt så att det är bara en liten del utav arvsmassan hos de flesta organismer, hos många åtminstone, som består utav det vi kallar gener.

Som hos, hos människor till exempel, så är det väl ungefär tjugo procent om jag minns rätt som utgörs utav gener. Hos de skalbaggar vi studerar så är det ungefär trettio procent som utgörs av gener. Så att en sjuttio, åttio procent utav arvsmassan, det är annat.

Åsa Malmberg: Vad är det för någonting då?

Göran Arnqvist: Ja, det här är någonting vi, vi för tjugo, trettio år sen kallade vi det här för skräp-dna. Och vi försökte hitta alla möjliga olika förklaringar till varför det fanns där och varför det ser ut som det gör. Men det vi mer och mer har förstått under de senaste decennierna, det är att den här delen utav vår arvsmassa som inte består utav gener är oerhört viktig för att bygga en kropp, en människa eller skalbagge.

Så det innehåller till exempel delar utav, de här regionerna innehåller faktorer som påverkar hur mycket proteiner som görs utav olika proteiner. Så det finns så att säga, de har en reglerande funktion så att säga på, på olika sätt. Och det kan se lite olika ut beroende på vilken typ utav, icke-kodande eller icke-proteiner…

Åsa Malmberg: Men vad skulle det kunna vara som de gör då till exempel?

Göran Arnqvist: Ett exempel på det är de delar utav arvsmassan som binder till faktorer som ökar uttrycket utav en gen. Transkriptionen som vi säger. Så att det finns vissa delar som tar emot och fäster vid andra faktorer som styr genuttrycket, hur mycket utav en gen… Så att man kan tänka sig som en på- och av-knapp, väldigt, väldigt enkelt uttryckt. Så att kan uppströms som en gen som gör ett protein, så kan det finnas en på- och av-knapp. Och den där på- och av-knappen, det kan finnas en på- och av-knapp eller det kan finnas tre på- och av-knappar. Och om man har tre på- och av-knappar så uttrycks det mer utav den där genen potentiellt sett än om man bara har en till exempel.

Så de här ställena, de kodar inte för några proteiner så de gör ingenting själva, utan de påverkar då uttrycket utav gener eller hur mycket utav protein som produceras utav närliggande gener.

Åsa Malmberg: Det låter som en väldigt viktig funktion då.

Göran Arnqvist: Ja men precis. Och det vi har sett i våra experiment faktiskt, vilket jag tycker är lite spännande, det är att den här typen utav icke-gener så att säga, den delen av arvsmassan är ännu viktigare för evolutionen av ett långt liv än vad generna själva är.

Som om vi försöker jämföra, vilket vi har gjort, betydelsen utav gener med betydelsen utav den delen av arvsmassan som inte utgörs av gener. Då ser vi att den senare har en större effekt på arvsmassan än generna själva.

Åsa Malmberg: Intressant.

Göran Arnqvist: Mm, väldigt förvånande. Överlag kan man säga att vi lär oss mer och mer om betydelsen och funktionen utav den här delen utav arvsmassan som inte består så att säga utav proteinkodande gener.

Åsa Malmberg: Men hur kommer det sig att det är först nu som ni forskare börja förstå det här?

Göran Arnqvist: Ja, det är en kombination, men framför allt så skulle jag vilja säga att det är teknologisk utveckling. Så att vi har i dag [00:29:00] metoder som gör att vi kan läsa av väldigt långa delar utav arvsmassan. Det visar sig vara nämligen svårt att förstå hur den här delen utav arvsmassan är uppbyggd och konstruerad och hur den egentligen ser ut.

Det är väldigt svårt med traditionell sekvenseringsteknologi, DNA-sekvenseringsteknologi. Men i dag, det senaste decenniet kan man säga, så har vi fått sekvenseringsteknologier som gör det möjligt för oss att läsa av mycket längre bitar utav arvsmassan i en enda läsning. Och det gör att vi kan beskriva den här icke-kodande delen utav arvsmassan mycket bättre och därmed också förstå vad det har för effekter.

Åsa Malmberg: Vilka framtida möjligheter öppnar det här upp för inom ditt forskningsfält?

Göran Arnqvist: Ja, flera möjligheter skulle jag vilja säga. Men en av de här möjligheterna är just att få en ökad förståelse för hur arvsmassan faktiskt fungerar. För det är så att arvsmassan, den totala genomet som vi säger, alltså hela arvsmassan, är en oerhört komplicerad plats.

Det är ett väldigt, väldigt komplext ställe med kanske tjugofemtusen gener och med många, många delar utav arvsmassan som inte är gener. Och allt det här samspelar och samverkar på ett sätt som vi, törs jag påstå, egentligen inte förstår så där jätteväl idag. Annat än att det är oerhört komplext.

Det är vissa bitar vi förstår. Det finns vissa fall som vi kan lista ut hur det egentligen fungerar. Men arvsmassan som sådan är oerhört komplext ställe. Och den här typen utav sekvenseringsteknologi kan man säga ger oss löfte om att åtminstone inom en icke alltför avlägsen framtid som man brukar säga, kan förbättra vår förståelse utav hur arvsmassan fungerar.

Åsa Malmberg: Och till sist, finns det några vanliga myter eller missförstånd när det gäller evolution som du skulle vilja rätta till?

Göran Arnqvist: Ja, ja men det skulle väl vara den här allmänna föreställningen om att evolutionen alltid leder till en förbättring av någonting som är mer komplext och förfinat på något sätt.

Det finns, alltså som jag sa tidigare, evolution leder till anpassning och anpassning behöver inte vara komplext eller förfinat på något sätt. Det kan till och med leda till att saker blir sämre.

Åsa Malmberg: Hur då?

Göran Arnqvist: Ja, vi tog det här exemplet tidigare om hannarnas parningsorgan. Det leder faktiskt till att populationernas livskraft går ner för att honorna kan man säga lider så att populationernas livskraft minskar utav det här.

Men det är ändå ett resultat utav anpassning och evolution. Och där är det så att sexuell selektion driver på hos hamnar för att göra dem mer konkurrenskraftiga, gentemot andra hannar. Och det leder till det här fallet till negativa sidoeffekter hos honorna som faktiskt trycker ner livskraften i hela populationen.

Men det finns många andra exempel på att evolutionen leder till förenklingar till exempel. Vi har grottorganismer som lever djupt inne i kalkstensgrottor som förlorar sina ögon och sin syn. Det finns både ryggradslösa djur och exempel på salamandrar till exempel, som har och fiskar också, som har förblindats utav evolutionen faktiskt till exempel. Så att evolutionen leder inte alltid till saker som är mera komplext.

Åsa Malmberg: Väldigt spännande. Tack för att du kom hit och berättade.

Göran Arnqvist: Mm, tack själv.

Åsa Malmberg: Du har lyssnat på Forskarpodden med forskaren Göran Arnqvist. Följ oss på Podbean, iTunes, Spotify eller andra poddläsare. Kontakta oss gärna i sociala medier på #forskarpodden eller på universitetets webbsida uu.se/forskarpodden. Jag heter Åsa Malmberg och Forskarpodden produceras vid Uppsala universitet med musik av Markus Sjöblom.