3 LIVETS MANGFOLDIGHET, SLIK    VI KJENNER DET NÅ

Vi iakttar ikke selve naturen, men slik den eksponerer seg overfor vår måte å spørre på. Werner Heisenberg

I dette kapitlet vil vi gi et inntrykk av livets mangfoldighet og intelligens. Stoffet kunne fylle bøker. Det utvalget vi har måttet gjøre tar sikte på å presentere forhold som kan være av betydning for den helhetsforståelsen vi søker. Forskerne er stort sett enige om hvordan livet skal beskrives, selv om det også finnes forskjellige syn når vi nærmer oss erkjennelsens grenseland. I teksten finnes en rekke tids- og aldersangivelser. De er i samsvar med det som er akseptert blant forskerne. Men ny forskning medfører ennå justeringer av tidsangivelsene som ikke må oppfattes som endelige. Det finnes også forskere som mener de er feil. Vesentlige kilder ved siden av de nevnte tidsskriftene er: 9, 10, 13, 20, 23, 25, 37, 49, 50, 69, 87.

3.1 Mikroorganismer og livets byggestener

Som så ofte ellers, er det hensiktsmessig å begynne med det enkle, med mikroorganismene og livets byggestener, cellene. Problemet er bare at selv det enkle er så komplisert og avansert at vi allerede befinner oss midt oppe i erkjennelsens grenseland. Før vi går nærmere inn på mikroorgansimene, må vi si litt om den levende cellen som vi for øvrig går nærmere inn på i kapittel 4 om menneskekroppen.

Selv om cellene bare er ganske små, fra 0,01 til 0,0002 mm, er de svært kompliserte i sin oppbygning og funksjon. Cellen består av en cellevegg med et grunnplasma eller cytoplasma inni, en kjerne, bl.a. med arvestoffet DNA, og såkalte organeller av forskjellig type, antall, størrelse og kompleksitet, som er fordelt omkring i cytoplasmaet. Noen organeller kan også inneholde arvestoff.

Hvilke mikroorganismer og celler snakker vi om?
Nedenfor er en grov oversikt over de mikroorganismene og cellene vi snakker om, fra "store" encellede organismer til de minste virus på grensen til liv. Spesialuttrykk er forklart lenger nede. En my = 1/1000 mm:

- Det finnes to typer store encellede organismer (1000-100 my). Den eukaryote typen har kjerne, såkalte mitokondrier og andre celleorganeller. Amøbene er eksempelvis slike encellede organismer. De prokaryote encellede organis- mene er uten cellekjerne og andre celleorganeller, slik at kromosomer og andre cellekomponenter flyter mer eller mindre fritt omkring i cellen som likevel har en struktur i sitt indre. Menneskets eggcelle har også denne størrelsen.

- Små encellede organismer som for eksempel sovesykeparasitten har en størrelse på (100-10   my). Det har også de røde blodlegemer.

- Bakterier (10-1 my)

- Encellede bakterielignende organismer i samsvar med de eldste, ca. 3 milliarder år gamle   bakteriefossilene.

- Plasmider er DNA-tråder som kan dupliseres i en celle når cellen deler seg. Men de (og bare de)   dupliseres også når cellen overfører (resistent) arvestoff til en annen celle. Det kommer vi tilbake   til.

- Virus (1-0,1 my). Eksempler er: Influensa- og poliomyelitt-virus.

- Viroïder er minivirus som bare inneholder ett eller to gener.

- Prioner er enda mindre enn virene, ned til 0,005 my. De har også et tynt skall omkring en kjerne. De forårsaker ikke betennelse, men kan skade hjernevevet uten at immunforsvaret reagerer. Prionene er proteiner på grensen mellom liv og ikke-liv. De kan oppstå spontant ved mutasjon av et gen og formerer seg i kroppen ved at det muterte proteinet omdanner ikke-muterte utgaver til mutert status.

- Molekyler er vanligvis mindre enn 0,1 my når de er rullet sammen. Utrullet kan de bli flere   hundre ganger lengre.

Jorden er kanskje befolket med over en million forskjellige bakteriearter. De færreste av disse er kjent, også nye former for liv kan oppdages. Genetisk sett kan to bakteriearter være mer forskjellige enn mennesket og potteplanten, (IV7.96.42). Cellene i kroppen til omtrent alle dyr, små som store, er omtrent like store. Slik må det være, fordi den celle-interne transporten av kjemiske molekyler beror på diffusjon. Størrelsen på cellene varierer fra 2 - 120 my, vanligst er 10 - 20 my.

Hvordan er mikroorganismene bygget opp, og hvordan fungerer de?
Et virus består av et stykke arvestoff, som (angivelig) rommer koden for liv. Det er enten et såkalt DNA- eller et RNA-molekyl som ligger beskyttet i en proteinkapsel. (DNA og RNA, er kjedelignende makromolekyler som inneholder informasjon om selvreproduksjon og proteinsyntese, og som vi kommer tilbake til.) De fleste virer har også en ekstra kapsel ytterst som består av fettstoff og proteiner, de to stoffene som er de grunnleggende elementene i levende materie. Viruset er i sin oppbygning langt enklere enn noen mikroorganisme; det består bare av et begrenset antall molekyler og er uten de cellestrukturene som er felles for alt liv. Det har bare en begrenset del av de funksjonene vi vanligvis forbinder med liv: det har ikke evnen til å omsette næringsstoffer, det vokser ikke og kan ikke formere seg utenfor og uten hjelp av en levende vertcelle. De er altså bare levende i en begrenset betydning av ordet og representerer overgangen mellom det levende og det livløse.

Utenfor cellen viser virer ikke noe synlig tegn på liv. De er kompliserte kjemikalier, men med vanlige molekylære strukturer. I noen tilfeller har det til og med vært mulig å dele opp et virus, rense dens deler, og deretter sette dem sammen igjen uten at deres funksjonsevne er blitt ødelagt (20). Ekstrakter fra bakterier med to degenererte og ukomplette virus kan blandes og bli til aktive virer igjen!

For å formere seg må viruset innta en celle og overta kontrollen over den, slik at cellen produserer de molekylene som trengs for å danne nye virus. Dette kan gjøres på 2 måter: Enten overføres virusgenene til vertscellens kromosomer, eller det opprettes et slags flytende kommandosenter med virusets DNA i cellen. Når virusgenene er aktivert, gir de cellens arvemateriale beskjed om å produsere flere virus. Det er ikke kjent hvordan det flytende kommandosenteret opprettes, hva som aktiverer virusgenene, eller hvordan cellens DNA får beskjed om å produsere flere virus. Det er heller ikke kjent hvordan denne form for samspill har oppstått.

Når et virus trenger inn i en levende celle, er det altså i stand til å ta cellens biokjemiske maskineri i bruk for å bygge nye viruspartikler i samsvar med de instruksjoner som er kodet inn i virusets DNA og RNA. Et virus er derfor ingen vanlig parasitt som tar næring fra sin vert for å leve og reprodusere seg. Viruset er et kjemisk budskap. Dets eneste "funksjon" er å overta cellens reproduksjonsmaskineri for å bruke det til å kopiere opp nye virer, (20).

Selv om strukturene og funksjonene i virer nå er godt kjent, er deres grunnleggende natur fortsatt gåtefull. Inne i cellen danner den et levende system sammen med cellen, men av en meget spesiell type. Den spesielle metode virer utnytter sine omgivelser på, er et unntak i den levende verden, (20).

Et virus kan bare angripe en celle hvis virusets kapsel er laget av det riktige proteinet. Det er nærmest en genistrek at virusene har kapselproteiner som tilsvarer reseptorene på overflaten av vertscellene og som gjør at viruset kan komme inn i cellen. Virusgenene kan ligge i ro i cellen i lange tider, for så plutselig å bli aktive for en kort tid. Det er ennå ikke klart hva som forårsaker at de blir aktive. Men det skjer gjerne i forbindelse med stress, angst eller nedsatt motstandskraft hos vertsorganismen.

Bakterier kan ha oppsiktsvekkende egenskaper. (25): Når bakterier støter på et nytt antibiotikum i kroppen, kan dens innebyggete genetiske informasjon finne ut, stort sett ved prøving og feiling, hvilke indre forandringer som må til for at de skal kunne stå imot virkningen av antibiotikumet. Tilsvarende kan en bakterie på kort tid utvikle seg til å bli aggressiv, dvs. til å utvikle en ny type gift.

Kommentar: Det må innebære at bakterien tilpasser sitt DNA til forandringer i sine omgivelser, i dette tilfelle et antibiotikum. Kan andre arter også tilpasse sitt DNA på tilsvarende måte, altså ved aktivt å prøve og feile? Det er verd å legge merke til at tilpasningen ikke skjer ved mutasjoner inntil en egenskap som gir evnen til å overleve, tilfeldigvis oppstår. I løpet av de siste ca. 10 år har forskerne funnet ut at bakterier kan hjelpe hverandre til å bli resistente. Det skjer ved at de utveksler genbiter som gir resistens! Dette kan bidra til å forklare hvordan resistens kan oppstå så fort og effektivt som det gjør.

Cellen må ha eksistert før reproduserte virer, fordi viruset ikke kan formere seg uten cellen. Man tenker seg at virer oppstår ut fra løse DNA-biter i cellenes cytoplasma. Det innebærer at nye virer også kan oppstå i dag i tillegg til nye varianter av "gamle" virer.

Tilslutt må vi komme tilbake til prionene som ligger i erkjennelsens grenseland. Ut fra det forskerne tror i dag, oppstår prionene spontant ved at mutasjon inntreffer tilfeldig i et egnet gen i en eller annen nervecelle. I stedet for det riktige proteinet, koder da genet for prionet. Siden omdanner prionene sine umuterte slektninger til prioner uten bruk av gener. Det virker som et katalytisk enzym. I tillegg kan de spre seg (også til andre arter) og forandre seg, og de virker på en måte "levende".

3.2 Formering og arv

Dette avsnittet handler om arv, eller rettere: om overføring av arveegenskaper til neste generasjon, men også til andre levende organismer. Dette siste skjer nå kunstig gjennom genspleising. Men nyere forskning har vist at genspleising også forekommer i naturen.

Om arvens mekanismer
Hvordan er de mekanismene som sørger for overføringen av de nedarvede egenskapene fra foreldrene til avkommet?

Arvematerialet DNA finnes så og si i alle levende celler i alle organismer. Det gir instruksjoner, dvs. informasjon og ordre til produksjon av proteiner i cellens "fabrikker" - ribosomene - som er fordelt i cellens cytoplasma. Instruksjonene er kodet inn i DNAs molekylstruktur som altså ikke bare er en molekylstruktur, men også en rekke oppskrifter på hvordan forskjellige proteiner skal lages. DNA'et er et langstrakt proteinmolekyl (vanligvis i cellekjernen) som er bygget opp av sekvenser av såkalte baspar. Det finnes fire forskjellige typer baspar, og tre og tre baspar utgjør koden for en aminosyre som er proteinenes byggestener. Enkel matematikk sier da at det finnes 64 forskjellige koder for produksjon av aminosyrer. Basparene er igjen gruppert til genpar. Disse er i sin tur gruppert til kromosompar - som varierer i antall og innhold fra art til art - og som til sammen utgjør cellens (og organismens) DNA.

Hvert kromosom består altså av 2 lange DNA-molekyler som er krøllet sammen inne i cellekjernen. Halvparten av kromosomparene stammer fra far og halvparten fra mor. Et sinnrikt system sørger for at det er tilfeldig hvilke gener avkommet arver fra hver av foreldrene. Derfor blir søsken forskjellige. (Tilfeldig betyr her uten plan, ikke uten årsak).

Proteinet - altså produktet av DNA's styring - er på sin side bygget opp av aminosyrer. Det finnes i alt 61 forskjellige aminosyrer som bidrar til oppbyggingen av proteinene, dessuten 3 som tjener som av og på brytere. I alt blir det de nevnte 64 mulige aminosyrene. Av de 61 aminosyrene kan det skapes et tilnærmet uendelig antall proteiner. De fire basene er genenes byggeklosser, og de 61 aminosyrene er proteinenes byggeklosser. Koblingen mellom de to strukturene - DNA og det produserte proteinet - er altså slik at

- tre og tre baspar i DNA utgjør koden for en aminosyre, proteinets byggesten, og
- et gen i DNA koder for de aminosyrene som til sammen utgjør det tilhørende proteinet.

Kodeordene for de forskjellige aminosyrene er (tilnærmet) universelle. Koden vil føre til dannelesen av vedkommende aminosyre uavhengig av om det dreier seg om bakterier, planter eller dyr. Proteiner - som altså består av aminosyrer - inngår overalt i det biologiske maskineri: Negler, hår, enzymer, hormoner, som budbringere mellom nerveceller osv. Aminosyreoppbygningen av over 100.000 proteiner er kjent, men molekylstrukturen er bare kjent for noen hundre av dem.

Nesten alle genene hos planter og dyr inneholder meningsfulle sekvenser (eksoner) og meningsløse sekvenser (introner) som tilsynelatende ikke har noen funksjon. De siste er ofte både mange og lange og kan splitte opp et gen i flere biter. Hos mennesket har kanskje hele 95% av det genetiske materialet ingen (kjent) funksjon. Store deler av (eller alt?) dette tilsynelatende uvirksomme genetiske materialet befinner seg innenfor ellers virksomme gener. Når genene arbeider, sjaltes de inaktive basene ut på en sinnrik måte. Det ser altså ut til at DNA'et "vet" hvilke deler av seg selv som er virksomme i cellen, og hvilke som ikke er det(!) Arvestoffet i DNA i cellene er et informasjonsarkiv. Men i tillegg er det også del av et styringssystem som aktiviserer deler av seg selv til rett tid og lar den aktuelle styringsinformasjonen delta i de riktige styringsprosessene på riktig måte.

Når man snakker om DNA, mener man vanligvis arvestoffet i cellekjernen. Men organismene kan også ha såkalt mitokondrielt DNA i sine celler. Mitokondrier er små strukturer som finnes i stort antall i cellenes cytoplasma utenfor cellekjernen. De produserer kjemisk energi ved forbrenning av næringsstoffene i cellen. Mitokondriene antas å være etterkommere etter oksygenkrevende bakterier - celler uten kjerner - som for milliarder av år siden invaderte celler med kjerner. At de kom utenfra, mener man, støttes av det faktum at mitokondrienes vekst og deling ikke er underlagt kjernens kontroll, og av at de inneholder sitt eget DNA. Biter av DNA kan dessuten flyte omkring i cellens cytoplasma.

Et individs celler inneholder bare etterkommere av mitokondrier fra moren, da farens mitokondrier finnes i sædcellens hale som faller av ved befruktningen av eggcellen, (IV.7.88). Mitokondrielt DNA arves altså bare gjennom moren, og endres ikke gjennom blanding med en manns gener, bare ved mutasjoner. Dette forhold brukes nå i den såkalte "Eva"-forskningen, som vi kommer tilbake til. DNA inneholder altså koden for alt det proteinfabrikkene i cellene, ribosomene, skal produsere, og dessuten informasjon om hvordan produksjonen skal reguleres. DNA har dobbelt så mange regulerende gener som såkalte strukturgener. Normalt er over 90% av arvematerialet i en celle blokkert av en proteinkappe. Resten blir "avlest".

Når cellen skal lage et bestemt stoff, blir det laget en slags "støpeform" av vedkommende gen i form av en såkalt ribonukleïnsyre, eller RNA som også er et proteinmolekyl. (Den korrekte betegnelsen er messenger-RNA eller m-RNA). RNA vandrer gjennom små hull i cellekjernens membran og ut til cellens cytoplasma. Der legger den seg inntil de små legemene - ribosomene - hvor produksjonen av proteiner foregår. Med RNA som støpeform eller oppskrift lager ribosomene proteiner ved at en og en aminosyre produseres og hektes etter hverandre. Her er sågar et eget system for oppretting av mulige feil. Når proteinet er ferdig, kveiles det opp og er klart til å utføre sin funksjon.

Ovenfor har vi kort beskrevet den klassiske modellen for arvens mekanisme. Den er fortsatt gyldig, men seneste forskning har vist at bildet er mer komplekst og variert. Det finnes også en større dynamikk i genmaterialet enn tidligere antatt. Det kommer vi tilbake til. Molekylærbiologien har åpnet en forunderlig verden med mange ubesvarte spørsmål. Det man bl.a. er opptatt av nå, er å finne ut hva som forgår på molekylært nivå når deler av DNA i en celle aktiveres og RNA-kopier dannes; hvordan de vandrer gjennom cellekjernens membran og ut til rett ribosom, slik at den produserer rett mengde av rett protein til rett tid.

Dannelsen av RNA skjer trinnvis: Først dannes en tro gjenpart av vedkommende DNA. Men da denne inneholder store mengder uvirksomme baspar, introner, kuttes gjenparten av disse bort fra det RNA som er dannet, slik at det RNA som transporteres ut i cellen, bare inneholder den informasjonen som skal brukes! Om nødvendig, spleises rest-RNA'et sammen igjen etter kuttingen. SA.3.93 gjør oppmerksom på en bemerkelsesverdig side ved spleisingen av det "rensede" RNA. Informasjon som ikke er klart spesifisert i DNA'et blir føyet til RNA-molekylet! RNA-molekylet får altså tilføyd nye baspar eller eksisterende baspar blir endret. Hvor kommer denne tilleggsinformasjonen fra og hva styrer den på plass? Dette tilleggs-RNA kan bli ganske langt. Det kan sågar tilføre mening til "meningsløse" deler av DNA! Det meningsløse DNA blir her et slags lager av bokstaver som kan settes sammen slik at de gir mening. I cellekjernen har man nå oppdaget redigeringssentraler - spleisosomer - som styrer denne prosessen.

De nylig oppdagete "sinkfingrene" spiller en sentral rolle ved avlesningen av DNA på rett sted. Dessuten forventes at de kan påvirke DNA og eventuelt RNA på andre og hittil ukjente måter. Vi er i erkjennelsens grenseland. Sinkfingrene kan også spille en rolle for bedre forståelse av livets utvikling på Jorden. Og alt dette, og mye mer, skjer inne i den enkelte celle som er så liten at vi knapt kan se den uten mikroskop! DNA er nå fremstilt syntetisk, (IV10.96.62).

Vi nevnte kort at den genetiske koden i alle organismer er den samme! Det innebærer at instruksene i en DNA-bit blir "forstått" på samme måte i bakterier, planter og dyr. Dette forhold danner grunnlaget for moderne genmanipulasjon og for den "genmanipulasjon" som naturen utfører i egen regi, eventuelt på tvers av artsgren-sene. Den kan blant mye annet føre til at en genmanipulert plante kan produsere stoffer som er helt fremmed for planten.

Det betyr ikke at koden er universell, slik man lenge har trodd. Koden for å tolke RNA er f.eks. ikke helt den samme i cellekjernen som i det mitokondrielle RNA. Eksperimenter har vist at kodene noen ganger er fleksible. For å lage noen proteiner må et ribosom - altså en proteinfabrikk i cellen - endre sin oversettelse av visse koder i RNA. Av og til må ribosomet sågar "hoppe" frem eller tilbake en eller flere baser for å finne en kode! Andre forsøk tyder på at ribosomet re-interpreterer informasjonen i RNA; en ytterligere sikkerhet mot feilfunksjon er altså innebygget i hver eneste celle i kroppen! (SA.3.93).

Arvemassens størrelse kan variere mye mellom forskjellige organismer, og størrelsen synes ikke å stå i forhold til organismenes kompleksitet eller antallet gener som koder for proteiner. En salamander har eksempelvis seks ganger så mye DNA som mennesket. Mye av denne forskjellen kan tilbakeføres til parvis multidupliserte sekvenser av DNA, en duplisering som kan skje på flere forskjellige måter. (N.15.9.94).

Hvordan ser så resultatet av denne DNA-utviklingen ut per idag? Tabellen nedenfor lister opp en rekke arter, DNA'ets omfang målt i antall millioner bas-par, og hvor stor andel av DNA'et som er aktivt og koder for proteiner.

                                         DNA               Kodende            Kodende bas-
                                   bas-par x 106         DNA (%)           par x 106

E. coli bakterie                                 4                             100                               4
Gjær                                                9                               70                               6.3
Fruktflue                                      180                              33                            600
Blomst (Arabidopsis)                  200                              31                            620
              (Fritillaria)               130000                                0.02                        260
Maur                                        19000                               1.5-4.5                    280-850
Mennesket                                 3500                               9-27                        320-950
Lungefisk                              140000                                0.4-1.2                    560-1680

Opplysningene ovenfor, som er hentet fra N16.3.95, er oppsiktsvekkende. Den kodende del av DNA varierer fra 100% til 0.02%! I mennesket er den 9-27%. Det aktive DNA i mennesket, mauren og lungefisken er av samme størrelsesorden! Ja, det finnes sågar amøber som har mer DNA i sine celler enn mennesket. Dette virker svært tilfeldig. Det eneste som virker noenlunde logisk er forskjellen mellom de tre gruppene man kan skjelne i tabellen. Men hvorfor en slik enorm forskjell mellom fruktflue og maur? Henger det sammen med at mauren danner samfunn? Kan den sosiale atferden kreve så mye ekstra DNA? Og hvor kommer alt det tilsynelatende unyttige DNA fra? Det er liksom ikke del av livet. Det blir kuttet ut av RNA-molekylet og kassert. Finnes det noe overordnet, som gjør bruk av det DNA som er nødvendig, og som overser det øvrige, selv om det er til stede?

Fuglene har bare halvparten så mye DNA i sine celler som krypdyr og pattedyr. Det som "mangler" er "overfløding DNA som ikke gjør noen særlig nytte." Derved har fuglene fått mindre og mer effektive celler som passer til det høye stoffskiftet flygingen krever, (IV7.96.26).

Hvordan ordnes cellene til en hel organisme under utviklingen av fosteret? Den fundamentale prosessen er den samme, men resultatet er høyst forskjellig, nemlig: menneskefoster/menneske, mus, fluer og ormer osv. Man mener nå at nesten identiske molekylære mekanismer bestemmer kroppens form i alle dyr. Det finnes styrende gener (HOM/Hox-gener) på flere nivåer. Det øverste nivå, segmenterings-genene, tildeler spesielle identiteter til celler ut fra deres posisjon langs foran-bak aksen. Etterpå "vet" cellene at de er del av hodet, overkroppen, bakkroppen osv. Genene ligger i samme rekkefølge i DNA som delene av kroppen som de skal styre utviklingen av. Disse genene er altså "hovedbrytere" som sikrer at kroppens forskjellige hoveddeler dannes på de riktige steder og får sin rette form. Innenfor hver hoveddel overtar styrende gener på neste nivå - sjefsgener - styringen av den videre utviklingen av vedkommende hoveddel. Hox-genene i mus og mennesker finnes samlet i fire store grupper på forskjellige kromosomer. Arveanleggene til mus og mennesker er svært like. Eksempelvis har begge arter 38 Hox-gener. Mens den styrende delen i arvemassen til pattedyr kan bestå av fra noen få hundre til flere tusen baspar, består proteinkoden i snitt av ca. 1000 baspar.1) Hva gjør de 38 Hox-genene? Man vet at de "skrur" de proteinkodende genene på og av. Men mye må ennå utforskes før man vet hvordan Hox-genene deltar i utformingen av mus, mennesker og andre organismer. Vi befinner oss i erkjennelsens grenseland, hvor forskerne prøver å finne ut hvordan alt dette foregår på molekylnivå.

Ett av spørsmålene er fremdeles om informasjonen i DNA er tilstrekkelig til å forme kroppen. Dette er et vanskelig forskningsområde bl.a. fordi mange gener er delaktige i utviklingen av ett organ eller funksjon, samtidig som ett og samme gen kan påvirke utviklingen av en rekke organer og funksjoner. Eksempelvis har en ny og lovende forskningsmetode, kalt målrettet generstatning (Targeted Gene Replacement), vist at ett Hox-gen kan påvirke utformingen av mange vev og organer. Og at mer en 50 gener er med å påvirke utviklingen og funksjonene til immunsystemets B- og T-lymfosytter. (SA.2.94.36 og SA.3.94.34).

Prinsipper for overføring av arveegenskaper fra et individ til et annet og fra en generasjon til den neste
Som vi har antydet, eksisterer det flere former for overføring av arveegenskaper i tillegg til kjønnslig formering. Vi må i utgangspunktet regne med at alle kan ha hatt en betydning for utviklingen av artene på Jorden. Det dreier seg om:

1. Formering ved celledeling
2. Utveksling av gener mellom samme livsformer på to mulige måter; konjugasjon og     transformasjon.
3. Utveksling av gener mellom vidt forskjellige livsformer; konjugasjon, (transduksjon og     transformasjon).
4. Kjønnslig formering
5. Andre formeringsprinsipper

Ad 1) Formering ved celledeling.
Ved celledeling oppstår to nye celler av morcellen som samtidig opphører å eksistere uten å dø. Det er en form for videreføring av liv uten død. Morcellen deler seg i to nøyaktig(?) like deler. Det betyr at også mitokondrielt DNA og eventuelle plasmider i morcellen deler seg. Man antar at forandringer i volumforholdet mellom kjernen og cytoplasmaet umiddelbart vil stimulere celledelingen. Men det synes ikke å være kjent hvordan delingen av cellekjernen, av mitokondriene og plasmidene koordineres. Plasmider er nå produsert kunstig, (FP6.2.80).

Ad 2 og 3) Utveksling av gener mellom samme eller vidt forskjellige livsformer.
Ved konjugasjon oppstår det en rørforbindelse mellom de to encellede organis-mene. I den ene blir en DNA-bit kopiert og sprøytet inn i den andre organismen. Det fremmede arvematerialet settes inn blant mottakerbakteriens egne gener. Ved å overføre arvestoff for resistens kan bakterier på denne måten hjelpe hverandre til å motstå antibiotika. Overføringen kan også skje mellom bakterier som ikke er i nær slekt med hverandre.

Ved transformasjon opptar en bakterie i seg fremmed DNA i form av et selvstendig molekyl (plasmid). Derved oppstår en variant av bakterien med til dels andre egenskaper. Eksempelvis kan den bli mer resistent overfor et kjemisk stoff. Ved siden av bakteriens eget arvestoff som har ca. 5000 gener, har de fleste bakterier plasmider. De kan kopiere seg før cellen deler seg, slik at dattercellene blir lik morcellen.

Man har funnet plasmider i mitokondriene hos celler fra høyerestående dyr. Dessuten kan enkelte virus sågar integreres i kromosomene våre og følge oss hele livet, (IV.5.90). Skjer dette med en kjønnscelle som fører til et nytt individ, da er individet tilført nytt arvestoff som ikke stammer fra foreldrenes arvestoff. Og det har heller ikke skjedd ved mutasjon. Dette kan ha betydning i forbindelse med hvordan livet har utviklet seg. Det kan også forekomme at to forskjellige virer kombineres til et nytt virus med nye egenskaper.

Ad 3)
Transduksjon er betegnelsen på følgende fenomen: Når et virus angriper en celle ved å sprøyte sitt DNA inn i cellen, reproduserer cellen virusets DNA inntil cellen dør. De nye virene som strømmer ut av den døde cellen, kan ha et DNA som er forskjellig fra det opprinnelige virusets DNA, nemlig det opprinnelige DNA + deler av den døde cellens DNA. Det er mao. skapt et nytt virus eller en ny virusvariant. Hvis den infiserte bakterien ikke dør, blir virusets DNA en del av bakteriens arvemateriale. Det har da oppstått en ny bakterie eller bakterievariant.

Ad 4) Prinsipper for kjønnslighet
Vi er vant til å betrakte begynnelsen på kjønnslig formering som sammensmeltningen av kjønnscellene til en hann og en hunn, slik at alle gener finnes i to eksemplarer, ett fra mor og ett fra far. Men i tillegg til denne vanlige formen finnes i naturen en rekke andre prinsipper for kjønnslig formering.

Noen dyr, og da særlig krypdyr, er hermafroditter, dvs. at hvert individ både er hann og hunn. Enhver kontakt mellom to slike individer kan føre til at begge blir befruktet! Men de befrukter nesten aldri seg selv, slik enkelte såkalte selvfertile planter gjør når samme plante både har hannblomst og hunnblomst.

Andre dyrearter klarer seg uten kjønn. De bruker selvkloning (parthenogenese) som danner avkom identisk til moren. Slike arter består altså bare av hunner som - merkelig nok - også viser en sexuell atferd, som sågar synes avgjørende for en sunn videreføring av avkommet. En variant av dette har en fisk i Amazonas,

(P. formosa). Dens kjønnslige funksjoner utløses av sperm fra hanner til en beslektet bisexuell fiskeart! I utviklingshistorien synes alle de ikke-genetiske variantene å ha eksistert forut for pattedyrenes genetisk kontrollerte formering. (D. Crews i SA.1.94.96: Om dyrs seksualitet.) Slik formering gir arveanlegg med få varianter, et forhold som medfører ulemper når arten må tilpasse seg endrede livsbetingelser. (IV.2.90).

Egg fra flere nålevende krypdyrarter er ikke utstyrt med kjønnskromosomer. Fosterets kjønn bestemmes av hvilken temperatur egget har under utviklingen. En teori går ut på at dinosaurene kan ha dødd ut da temperaturen på Jorden ble så lav at eggene bare ga hunner. Når alle hannene etter hvert var døde, døde hele arten ut. (IV.11.88).

Flere organismer har et komplisert formeringsmønster med flere faser, hvorav en fase kan være kjønnet og en annen ukjønnet. Eksempelvis representerer en bregne den ukjønnete fasen i en cyklus. Bregnen får sporer som spirer til små, såkalte kimplanter. Det er den kjønnete generasjonen som produserer eggceller og sædceller, som etter befruktning vokser til en ny bregne. (IV.5.87).

Ad 5) Andre formeringsprinsipper
I flere fiskearter kan individet skifte kjønn ut fra dets sosiale omgivelser. Skiftet kan skje i løpet av minutter. Arter som mangler kjønnskromosomer, er avhengige av at noe utenfor genene utløser utviklingen av kjønn. Også for disse beror seksualitet på subtil hormonell kontroll som har sitt utspring i hjernen. Den kultiverte bananpal-men setter frøløse frukter og formerer seg ved ukjønnet eller vegetativ formering, dvs. med rotskudd. Og løvetannfrø er spiredyktig uten befruktning. Det finnes ferskvannsmarker som formerer seg ved å dele seg opp i biter som alle regenererer til fullstendige individer. Noen flimmermarker kan hakkes i småbiter, som hver og en regenererer til et fullstendig individ.

I laboratoriet kan man i dag skille cellene i en plante fra hverandre og fjerne celleveggene. Disse enkeltcellene uten cellevegg kalles protoplaster. De kan dyrkes og formeres ved hormonbehandling i et næringsmedium. Ved deling utvikles av dette en merkelig, formløs vevsklump som kalles kallus, en klump planteceller som ikke tregner lys for å vokse. Denne kan igjen deles opp i tusener av småbiter som hver vha. hormonbehandlinger, kan bringes til å utvikle blader og røtter. Den lille planten kan så settes i jorden og dyrkes opp til en vanlig plante. (IV.12.88).

Disse eksemplene viser oss at naturen gjør bruk av mange forskjellige formeringsprinsipper. Spørsmålet er om de kan antyde noe om eventuelle lovmessigheter som kan ligge bak de mangfoldige livsprosessene.

Forandringer i arvematerialet
Vi har ovenfor beskrevet en rekke prinsipper for overføring av arveegenskaper som også innebærer forandringer i DNA'et, nemlig konjugasjon, transformasjon og transduksjon som altså innebærer overføring av DNA fra en organisme til en annen også på tvers av artsgrenser. I tillegg kan arveegenskapene forandres på andre måter. Og da særlig ved feil som oppstår ved celledelingen og ved mutasjoner. I de seneste år har man oppdaget at DNA'et ikke er så stabilt som man hittil har trodd. Det åpner også for hittil ukjente forandringer i arveegenskapene.

Mutasjoner er sprangvise endringer av DNA som kan skyldes en rekke forskjellige årsaker: kjemikalier, radioaktiv og kosmisk stråling, kopieringsfeil og så videre. De fleste fagfolk har i dag gått bort fra forestillingen om at tillærte, eller miljøbetingede egenskaper kan gå i arv. Ikke desto mindre har vi nettopp sett at bakterier kan tilpasse sitt DNA til endrede omgivelser etter prøve- og feile metoden, respektive genspleising.

Man har oppdaget at gener noen ganger kan flytte seg fra et kromosom til et annet. Det kan medføre forandringer i genets egenskaper eller i tidspunktet når genet aktiveres. Ytre faktorer, slik som høy temperatur, kan øke denne tendensen til genflytting. Nyere forskning indikerer dessuten at organismer kan svare på forand-ringer i omgivelsene ved å forandre genene sine! Noen få virus lager et enzym som forvandler RNA-molekyler til DNA-molekyler. Den vanlige informasjonsflyten i cellen blir derved reversert. Kanskje dette kan bidra til å forklare de to førstnevnte fenomenene?

Det finnes mobile DNA-elementer (transposoner) i arvestoffet som kanskje er rester av viruslignende elementer. De kan kopiere seg selv og skyte seg inn på nye steder i vertens DNA. Kroppens immunsceller kan danne ulike proteiner ved å stokke om på genbiter. Det kan tenkes at splittingen av gener har gjort det mulig å stokke om på eksoner fra ulike gener og dermed raskere utvikle nye proteiner i evolusjonen. Dermed kan arter med splittede gener raskere tilpasse seg skiftende miljøer, et forhold som antas å være en forutsetning for utviklingen av høyerestående arter. Mange av våre proteiner har faktisk vist seg å være resultat av ekson-stokking. (S. Fossum i Aftenposten 9.11.93.)

Visse forskningsresultater kan tyde på at celler i immunsystemet kan endre sine gener som svar på forandringer i omgivelsene. Man skal derfor ikke utelukke at i det minste noen arter kan forandre sitt genmateriale hvis det fremmer muligheten for å overleve. (SA.3.93).

Gjennom en nylig oppdaget type mutasjon kan noen gener blåse seg opp til det mangedobbelte av hva de var. Og fenomenet kan vokse fra generasjon til generasjon og få tragiske konsekvenser. Årsaken til denne gendupliseringen er ikke kjent (1993).

Som nevnt, er et genpar en bestemt del av DNA-molekylet som koder for dannelsen av et bestemt protein. Enkle bakterier har bare ett kopi av hvert gen. En endring av genet pga. mutasjon vil da alltid gi seg utslag. Høyerestående celler har derimot to kopier av hvert gen, én fra hver av foreldrene. En mutasjon i det dominante gen vil gi seg utslag, men ikke en mutasjon i det recessive (eller underlegne) genet.

En av metodene til å foredle planter på er å behandle dem med radioaktiv stråling eller kjemikalier som gir mutasjoner i arvestoffet. Kanskje har én av en million fått en positiv forandring etter behandlingen. Mange av de mest populære potteplantene har oppstått på denne måten.

Kommentar
Tar man i betraktning hvor komplisert celledelingen er, forekommer det forbausende få endringer i arvematerialet som følge av (forskjellige typer) feilkopiering. Men på grunn av det enorme antallet delinger er feilkopiering likevel ikke så sjelden. Når de bare sjelden får praktisk betydning, henger det sammen med DNA'ets merkelige evne til å reparere seg selv før det skal dele seg neste gang. Denne evnen henger bl.a. sammen med at arvens informasjon er lagret i begge DNA-trådene. Dessuten er det jo slik at forandringer i arvematerialet bare får følger for de kommende slekter, hvis forandringen skjer i en kjønnscelle som fører til befruktning. I motsatt fall blir forandringen og dens eventuelle konsekvenser begrenset til det ene individet.

Det er viktig å være klar over at man også kan erverve kroppslige egenskaper på annen måte enn gjennom arv. Krillen i Sydishavet gir et eksempel på det. Vanligvis blir skallet skiftet ut med et større etter hvert som krillen vokser, slik det skjer hos vanlige reker. Det spesielle er at krillen også kan reversere prosessen og skifte til et mindre skall, hvis den lider under mangel på mat, (IV.4.95).

Resistens - eller motstandskraft mot gifter - er også en slik egenskap. Det er et faktum at antallet resistente skadedyrarter stadig vokser. Man antar at resistens kan oppstå på tre forskjellige måter: Ved at det enkelte individ mobiliserer egne motstandskrefter. De som er flinkest til å mobilisere motstand, overlever da og formerer seg. Vi har også sett at bakterier kan få tilført et resistensgen fra en annen bakterie. Antagelig kan resistens også oppstå gjennom mutasjon og naturlig utvalg.

Også i dette tilfellet går resistensen i arv til neste generasjoner, eventuelt også i det første tilfellet. Man antar at resistens i så fall er bundet til et enkelt gen. Men skadedyrene behøver ikke få genetiske forandringer for å bli mindre følsomme overfor insektmidlene. Et dyr kan venne seg til et bekjempelsesmiddel ved å innta det noen ganger i doser som ikke er dødelige. Den ervervede toleransen går ikke inn i arvestoffet og kommer ikke avkommet til gode. Dessuten finnes en atferdsmessig resistens som går ut på at dyrene unngår å komme i kontakt med stoffet. Det er ikke klart hvordan de har lært seg dette.

Blader som ble samlet inn fra trær før den industrielle revolusjon (for ca. 250 år siden) har opptil 60% flere porer enn trær av samme art idag. Dette antas å være en følge av det økte CO2-innholdet i atmosfæren. Trærne har i så fall tilpasset seg endrede omgivelser. Hvilken mekanisme ligger bak denne tilpasningen? (86.97).

Men genene kan også forbedre seg selv. Ettersom genene har evnen til å stokke om på seg selv, er enhver levende art i stand til å forbedre sin egen utrustning. Når de utsettes for påkjenninger de er dårlig utrustet for å overleve, er dette et signal til forandring. Bakteriers resistens kan utvikles på bare noen få år på dette grunnlaget.

Man kan nå lage kunstige gener - DNA-prober - som er kopier av bestemte gener. De kan bare binde seg til et gen av samme slag i cellens DNA-molekyler. (IV.11.88). Kommentar: Det er bemerkelsesverdig at noe så sentralt i livsfunksjonene som DNA kan fremstilles kunstig.

Krysningsbarrierer
Dyr av forskjellige arter kan ikke få avkom sammen pga. de såkalte krysningsbar-rierene. Det finnes flere typer: genetiske, barrierer ut fra forskjeller i utseende og parringsrituale, i lyder og dufter. Arter som er svært forskjellige har mange genetiske krysningsbarrierer. Jo nærmere beslektet artene er, desto færre er krysningsbarrierene. Hybrider eller blandingsindivider, dvs. individer som er oppstått ved krysning på tvers av vedkommende artsgrense, er sjeldne i naturen.

Det mest kjente eksemplet er vel muldyret som er en krysning mellom hest og esel. Men muldyret kan ikke få avkom. Planter med forskjellig kromosomtall lar seg heller ikke krysse.
Moderne genteknikk kan lage et stort spekter av hybrider og genmanipulerte artsvarianter, også på tvers av krysningsbarrierene. Dessuten er det nå mulig å manipulere befruktede egg slik at et dyr blir en mosaikk av celler som opprinnelig var bestemt å bli til 2 individer. Arvematerialet fra en art blir flyttet til en annen arts celler. Ungene får på denne måten 4 foreldre. (IV.6.89). Det må være tillatt å spørre om ikke denne virksomheten bør komme under bedre styring.

3.3 Utvalgte fenomen fra nåværende livsformer

Som grunnlag for våre betraktninger om livet, dets opprinnelse og utvikling må vi også se nærmere på merkelige fenomen blant de nåværende livsformene. Det er fenomen som ligger i erkjennelsens grenseland, og som derfor eventuelt kan hjelpe oss til (1) å avklare i store trekk hvor dette grenselandet ligger. Dessuten vil de (2) hjelpe oss med å stille krav til en hypotese om livets tilblivelse og utvikling, fordi en slik hypotese må kunne forklare alle disse fenomenene. Og sist, men ikke minst vil de (3) kunne gi oss eventuelle innblikk i mulige bakenforliggende sammenhenger med andre fenomen og fagområder.

Mikroorganismer
Dwyer uttaler seg (i 25) om et spesielt fenomen, nemlig om malariaparasitten i menneskeblodet: ... Nå er tiden inne for en av naturens mest bemerkelsesverdige overlevelsesmekanismer. Parasittene "vet" at virksomheten deres kan drepe verten. Derfor må de komme over i en annen kropp før det er for sent. Noen av dem formerer seg i røde blodlegemer, men uten å sprenge dem! Der venter de på at myggen skal komme tilbake og hente seg nok et måltid. I myggen utvikler parasittene seg til modne organismer, og forflytter seg over i myggens spyttkjertler, klare for å angripe ett nytt menneske som blir stukket av myggen.

Førti - 40 - millioner år gamle bakterier er nå vakt til live igjen! Når bakterien blir stresset, klemmer den vannet ut av cellen og beskytter seg med et hardt protein-skall. Cellen dør, men etterlater seg skallet med sitt DNA og de andre livsnødvendige delene av cellen i, og som kalles en spore. I denne tilstanden av dvale er sporen på det nærmeste død. Den kan tåle ekstreme påkjenninger, slik at den kan overleve i millioner av år. Får sporen de rette betingelsene, våkner den av dvalen, og gjenskaper fort bakteriecellen som påny har alle livsfunksjoner og er i stand til å dele seg igjen, (IV.13.95).

Dyr og fugler
Her følger noen merkelige fenomen fra dyreverdenen som også krever en forklaring.
Fenomen: Løven har faktisk en helt uhensiktsmessig kroppsbygning. Løvekroppen er altfor stor i forhold til hjertets yteevne. Dette gir den dårlig utholdenhet som sprinter. Man kjenner ikke årsaken til løvens uhensiktsmessige kroppsbygning. (IV.2.89).

Mulig forklaring: Kanskje har den ikke behov for å være bedre utrustet, da den er godt nok utrustet for å overleve likevel. Har naturen derfor kunnet tillate seg en uhensiktsmessighet? Hadde løven vært mer hensiktsmessig, ville den kanskje ha blitt for dominerende? Er det noe som sørger for at en art ikke blir for dominerende? Kan det være økologi, tilgangen på mat eller noe annet?

Fenomen: Tidspunktet for brunstperioden til dyr er slik at avkommet kommer ved begynnelsen av den lyse årstiden, hvor avkommet får de beste betingelsene. For å få til dette er sågar implantasjonen av det befruktede egget i livmoren forsinket hos en spesiell dyreart. For foreldrene spiller det ingen rolle. Men for avkommet har denne regulerende klokken hos foreldrene en vesentlig betydning. Hvordan naturen har klart dette, er fremdeles en gåte, (49, 50).
Utviklingen har skapt dyr på Borneo med hudfolder som kan brukes til glideflukt. Men de virker så dårlig, at de ikke har noen fordel av dem. Hvorfor ble de da utviklet? Det forstår ikke forskerne ut fra nåværende teorier, (IV.10.97.74).

Kivien er en fugl i New Zealand med et ekstremt stort egg, ca, 25% av hunnfuglens vekt. Man mener at fuglen er blitt mindre fordi noe i naturen forandret seg for lenge siden, men at egget ikke har blitt mindre som en følge av dette. Det er altså ikke egget som er blitt for stort for kivien, men kivien som er blitt for liten for egget. Dette har vært mulig - mener man - fordi mangelen på rovdyr har gjort det mulig for den tidvis funksjonshemmede fuglen likevel å overleve, (IV.3.93).

Fuglene har et utmerket fargesyn. Også fisker og krypdyr kan skjelne mellom forskjellige farger. Samtidig er fisker og fugler i det store og hele mer fargerike enn pattedyr som har mange fargeblinde arter. Også insekter har et godt fargesyn, og de er ofte fargerike. Fargesyn og fargeprakt synes altså å høre sammen. Overordnet denne regelen er regelen om at dyr som er aktive om dagen, ofte er fargerike og kan se farger, mens nattaktive dyr har lite farger og er fargeblinde, (IV.4.90).

Kommentar: Hvis det er mutasjoner etc. og naturlig utvalg som har tilveiebragt dette, må vel fargesynet ha kommet først, slik at dyrene har kunnet foretrekke de av det annet kjønn med de fineste fargene? Hva kan så ha frembragt det avanserte fargesynet? Kan genene for fargesyn og fargeprakt være koordinert?

Dyrs bruk av hjelpemidler bør også nevnes her. Nye undersøkelser har vist at sjimpanser gjør bruk av plantemedisin. Plantene de velger, behandles på en spesiell måte, og inneholder stoffer som er virksomme både mot parasitter, bakterier og enkelte former for virus. Det kan derfor neppe være tvil om at apene virkelig bruker plantene som medisin, (IV.2.94). Det finnes en rekke eksempler på dyr og fugler som bruker redskap for å oppnå et resultat. Sågar maur kan bruke redskap. I India finnes en maur-art som bruker dun og fjær til å samle nattens dugg som de må ha for å overleve, (IV.5.95).

Fenomen: Brevduene kan innenfor en radius på 800 km finne hjem til sitt dueslag, selv om de ikke kjenner veien på forhånd. Hvordan finner de hjem? Nye undersøkelser tyder på at duene bruker tre systemer til navigasjonen. Forskerne mener at magnetismen er viktigst. Duen har flere millioner små magnetkrystaller i hodet. De har på en måte kompass i hjernen som setter dem i stand til å reagere på Jordens magnetfelt. Italienske forskere har dessuten fastslått at duene også kan orientere seg vha. en utrolig fin luktesans. Blokkeres luktesansen, finner de ikke veien. Duene vet hvordan det lukter hjemme og bruker den kunnskapen til å velge veien. Man regner med at de følger en omvendt duftrute. Men duftene avhenger både av vindretning og vindstyrke, og brevduene kan til og med korrigere for det. Men forskerne vet ikke hvilke dufter de styrer etter, og hvordan de korrigerer. Duene benytter seg også av hørselen. Lange frekvenser, slik som bølgeslag med videre, kan spille en rolle her. Hvordan disse systemene avveies i forhold til hverandre, og hvordan de presist fungerer, er ennå ikke kjent. (IV.4.87 og IV8.97.8).

Kommentar: Det virker ikke innlysende at hjemlige lukter kan identifiseres og vise riktig retning over hundrevis av kilometer. Duene må styre etter noe mer stabilt enn dufter i luften. Transporten frem foregikk jo på jordoverflaten og veien tilbake flere hundre meter oppe i luften. Vindretningen må i det minste være svært gunstig. Hvor stor er sannsynligheten for at kjente duftmolekyler eksisterer der duene flyr? Ut fra det vi behandler i kapittel 6 om paranormale fenomen, kan det ikke være riktig å utelukke muligheten for at duene kan ha en form for klarsyn, som kan hjelpe dem med å finne frem. Flere forhold kan nemlig tyde på at dyr kan motta det vi kaller paranormale sanseinntrykk. Det ville også kunne forklare hvordan en katt fant hjem etter å ha blitt "bortført" over en avstand på 70 km. Derfor kan paranormale sanseinntrykk kanskje være forklaringen på det "luktsystemet" som italienske forskere har påvist, og som samarbeider med de to andre systemene.

Diskosfisken har en helt spesiell atferd. De to fiskene, som gjennom et rituale først har bestemt seg for å få barn sammen, renser et slags "rede" for avkommet sitt. Under parringen følges et rituale som sørger for at eggene blir klebet til redet og befruktet der. Under utviklingen til fiskelarver pleier begge foreldrene eggene ved å holde dem rene og med friskt vann. Når eggene blir klekket, hjelper foreldrene de små larvene til å bli kvitt resten av egghylsteret ved å ta dem inn i munnen. De første par ukene utskiller begge foreldrene et sekret på huden som ungene beiter på som eneste næring. Utskillelsen er "timet" i forhold til tidspunktet for klekkingen. Forskerne mener at sekretet er perfekt sammensatt som næring for yngelen. Da matingen av ca. 200 sultne små tærer på kreftene, har foreldrene en skiftordning, (IV.6.95). Kommentar: Det er ingen lett sak å tenke seg hvordan dette har kunnet oppstå. Aner vi en viss likhet mellom en fiskeart og pattedyr?

På larvestadiet ligner sjøpungen virveldyrene inklusive mennesket. Men i løpet av tre døgn har det skjedd en bemerkelsesverdig forandring. Når larven har festet seg til bunnen, befinner kroppsåpningene seg nesten nederst. Men de begynner straks å vandre oppover på den vordende sjøpungens kropp, slik at de til sist vender oppover. Energien til forvandlingen dannes av spesielle kannibalceller som eter ryggstrengen innenfra! (IV.1.95).

Noen dyrearter tåler lave temperaturer ned mot - 35 gr. De bruker følgende teknik-ker: Frostvæske - Produksjon av visse proteiner som hindrer iskrystallene i å bli for store - Styrking av cellemembranene - Produksjon av stoffer som kan kontrollere isdannelsen i cellene. Opptil 65% av kroppsvæsken kan være frosset til is. Disse dyrene beveger seg ikke, puster ikke, har ikke hjerteslag eller blodsirkulasjon og nesten ingen hjerneaktivitet. De er på en måte levende døde, (IV2.96.74). Hva slags form for liv er dette?


Insekter
Bier velger alltid den raskeste veien til honningen uansett hvor de starter fra i et kjent område. De synes å være i stand til å danne seg et detaljert indre "kart", slik at de alltid finner den enkleste veien til målet ved å kombinere kunnskap om landskapets enkelte punkter, (IV.3.87).

Kommentar: Biene er altså i stand til å gjøre det vi også ville ha gjort i samme situasjon. En mulig forklaring synes da å være at biene også har tilsvarende organer, og at de kan bruke dem på tilsvarende måte. På grunnlag av en rekke synsinntrykk danner vi oss et grovt bilde av terrenget som blir registrert i hjernen og projisert inn i vår bevissthet. Bieforskere kaller det "et detaljert indre kart". Vi kan plassere oss i dette terrenget og samtidig orientere oss. På dette grunnlaget kan vi finne ut hvilken retning som er den gunstigste til ethvert mål, som da også er plassert i dette vårt tankemessige kart av terrenget. For å klare denne oppgaven trenger vi mange synsinntrykk som er registrert i en samlet orden. Vi gjør bruk av vår tankevirksomhet og vår bevissthet. Har biene alt dette? Eller kan andre løsninger tenkes?

Uten å kunne gå i detalj vil vi her minne om bienes og termittenes fantastiske verden. De har en velfungerende samfunnsorganisasjon med en rekke spesialiserte oppgaver og utøvere. De lager fantastiske byggverk med temperatur- og fuktighetsregulering. Organisasjon og byggverk er rettet mot overlevelse i kampen om føde, mot ytre fiender og reproduksjon. Jeg har i litteraturen ikke funnet noen rimelig forklaring på hvordan dette har kunnet oppstå.

Fenomen: Sommerfuglen monarken er en slags "trekkfugl". Hver vår flyr millioner av dem sydover fra Nord-Amerikas østkyst til furutrærne i noen få vulkanske fjell i Mexico, og om våren begynner de på den lange veien tilbake. Det bemerkelsesverdige med dette trekket er at hele fem generasjoner av monarkene lever og dør på ferden nordover om våren til grenseområdene mellom USA og Canada, mens én generasjon, den sjette, vender sydover om høsten, overvintrer og begynner turen nordover neste vår. Likevel finner de veien til det snevre området i Mexico, ca. 4000 kilometer unna, som hverken de, deres foreldre eller besteforeldre osv. har sett. Kommentar:
Hvordan skjer dette? Kan det være en avansert informasjons-overføring fra generasjon til generasjon gjennom DNA? Hvordan er i så fall disse genene? Eller følger de et usynlig spor i naturen med en sans vi ikke kjenner, et spor som i så fall må være tegnet eller tydeliggjort av tidligere generasjoners trekk? Men en arvelig komponenet må vel være til stede også i dette tilfellet, en arvet atferd i en seks-generasjoners cyklus? Og hvilket navigasjonssystem gjør de bruk av, et system som synes å ha en sammenheng med følehornene?

Fenomen: Den 4 cm lange elysien-sneglen gjør - som eneste kjente ikke-plante - bruk av fotosyntesen. Den tar grønnkorn (kloroplaster) fra bestemte algearter, og bygger dem inn i sin egen organisme. Grønnkornene - som må fornyes fra tid til annen - blir tilsynelatende tatt opp som næring av sneglens celler. Men i motsetning til annen næring blir grønnkornene ikke nedbrutt. I stedet blir de på en måte innebygd og blir til virksomme deler av sneglens egne celler! Under fotosyntesen produserer de melkesukker i motsetning til druesukker, som de fleste planter lager. Vanligvis gjør organismer forskjell på sine egne og fremmede celler. Det er derfor helt uvanlig at sneglen ikke nedbryter eller avstøter kloroplastene selv om de ikke er celler, men utnytter dem i sitt stoffskifte. Det er ukjent hvordan dette skjer, og hvordan sneglen utnytter solenergien.

Kommentar: Dette interessante fenomenet som på en måte kobler sammen dyr og plante, kan kanskje gi oss visse kunnskaper om (1) hvordan livet på Jorden har utviklet seg. Og (2) om immunsystemets utvikling. Sneglen synes nemlig å ha innebygd en mekanisme som gjør at den kan gjenkjenne kloroplastene, siden de ikke blir avstøtt.

Hvordan blir larven til sommerfugl? Som kjent spinner larven seg inn i et hylster og blir til puppe. Noen dager etterpå sprenges puppen, og ut kommer en ferdig sommerfugl. Hvordan tilveiebringer naturen dette fantastiske kunststykket? Tre prosesser må være involvert: Oppløsning, omgruppering og nydanning. På hvilket nivå skjer det, på cellenivå, molekyl- eller atomnivå? Og er det slik at larvens hode blir til sommerfuglens hode, at fordøyelsessystemet transformeres osv.?
Men hva blir til sommerfuglens vinger? Hvor er programmet som styrer prosessene? Er det DNA, som er det samme i begge stadier, men hvor forskjellige deler er virksom-me? Nyere forskning tyder på det. Men hva er det som sørger for energi- og stoffbalansen? Er det i prinsippet det samme som skjer når menneskefosteret går gjennom sin fiske- og krypdyrlignende fase? Bare med den forskjell at sommerfug-lens mellomstadier, larven og puppen, må bestå og klare seg i den ytre verden?

Planter
Også i planteverdenen finnes merkelige fenomen i erkjennelsens grenseland. Vi skal se på noen av dem: Planter kan "føle". Evnen er knyttet til deler av plantens DNA som blir "skrudd" på eller av ved forskjellige former for berøring. Fjellbjerkens forvridde form er en følge av denne effekten.

Den indiske forskeren I. C. Boose påviste allerede i første halvdel av vårt århundre at planter har en slags dødskrampe. Vi har ikke funnet noen forklaring på dette fenomenet i litteraturen.
Det finnes også forskere som mener å ha påvist at planter har en slags paranormal følelse. Planter skal reagere forskjellig på et utsagn fra en person avhengig av om utsagnet er sant eller løgn. Er planten utstyrt med de rette måleinstrumenter som gjør dens fine reaksjoner synlige, vil planten kunne brukes som løgndetektor. Selv om det synes å ligge en seriøs forskning bak disse påstandene, har vi her ikke godtatt fenomenet som tilstrekkelig dokumentert.

Samspill mellom planter og insekter
Det finnes et stort antall tilfeller hvor planter og insekter er avhengige av hverandre. Vi skal nevne noen få: Blomstenes form og farger er tilpasset slik at de frister de insektene som er nødvendige for bestøvningen. Biene ser dessuten ultrafiolette farger, som en rekke planter har, men som vi ikke kan se. (IV.4.90).

En orkidéart har en blomst som ved sin form og duft narrer en billehann til å tro at blomsten er en parringsvillig billehunn. Derved blir orkideen bestøvet. Heldigvis for orkideen har hannen ikke mistet lysten når den riktige billehunnen kryper frem av jordhulen sin noen uker senere. Hvis naturen ikke også hadde gått sin riktige gang, ville billearten som orkidéen er avhengig av, ha dødd ut, (69). Det finnes også en orkidé som går aktivt frem for å påvirke bien som oppsøker den, til å gjøre det riktige. Det er en orkidé med atskilte og ganske forskjellige hann- og hunnplanter. Har en bie oppsøkt en hannplante, gir blomsten bien et slag som den kommer til å huske lenge. Samtidig får bien en porsjon pollen over seg. Med den dårlige erfaringen i friskt minne, vil bien nå oppsøke hunnblomster som gir fra seg den samme duften. Derved er orkidéens avkom sikret, (IV.7.87). Kommentar: Samtidig kan fenomenet tyde på at biene har hukommelse og kan samle erfaringer av emosjonell karakter!

Disse og et stort antall andre eksempler gir innblikk i en forunderlig verden som reiser mange spørsmål. Hva består dette samspillet vanligvis i, og hvordan kan det ha oppstått? Insektet synes særlig å ha to mulige nytteverdier: Beskyttelse i form av kamuflasje og velsmakende mat i form av nektar (eller sågar en syntetisk kjærlig-hetsakt). For planten synes dette samarbeidet å ha en sentral nytteverdi: Hjelp i forplantningen, hvor planten bruker en rekke virkemidler: Lokkemiddel i form av duft, form og farge. Avskrekking - og belønning i form av nektar eller på mer raffinerte måter.

Hvordan kan alt dette ha oppstått? Har insektet merket at det var mindre utsatt for angrep nær den kamuflerende planten og tatt lærdom av det? Men hvordan har insektet begynt å ligne beskyttelsesplanten så sterkt? Kan det være mutasjoner og naturlig utvalg? Kan det være en direkte overføring av arvestoff vha. plasmider? Har omgivelsenes utseende funnet veien inn i insektets DNA på andre måter? Eller er det en skapende intelligens som står bak? Har det vært en overgang fra gjensidig uavhengighet til gjensidig avhengighet og i så fall, har den vært gradvis eller plutselig? Og hvordan kan det eventuelt ha skjedd? Eksisterer slike overgangsstadier nå?

Andre former for samspill
Det eksisterer former for sameksistens og samspill mellom individer av samme art som fortjener spesiell oppmerksomhet. De danner enten funksjonsdelte samfunn, slik som hos biene. Eller de danner samfunn av like individer som tilsynelatende opptrer koordinert. Men også samspill mellom individer av forskjellige arter er interessante. La oss se på noen eksempler.

Mellom en firfisle og en ørkenkaktus i Brasil finnes et livsviktig samarbeid. Kaktusfruktene forsyner firfislen daglig med mat og vann, mens firfislen sørger for at kaktusen kan formere seg. Det henger sammen med at frøet ikke er istand til å spire før det har vært igjennom firfislens fordøyelsessystem, (IV.1.94).

En maurart har dyrket den samme soppart (eller utviklingslinje) til mat i minst 23 millioner år. Det vil si at mauren og soppen har utviklet seg sammen. Det har ført til at mauren nå er blitt så spesialisert at den ikke kan overleve uten nøyaktig denne soppvarianten, (NS.17.12.94). En mindre sympatisk form for samarbeid praktiseres av amasonasmauren. Den fanger tusenvis av andre maur på sine tokt og holder dem som slaver.

Samarbeid mellom en vill fugleart og mennesket forkommer også. Fuglen fører afrikanske honningsankere til bolet til de ville biene og får vokskaker som lønn for innsatsen. Kommentar: Kan dette være noe annet enn ikke-instinktiv, intelligent atferd fra fuglens side?

Siste års forskning har vist at flere typer bakterier ikke bare legger seg sammen i aggregater, men også danner geometriske figurer. Et merkelig fenomen er knyttet til en av disse bakterietypene, idet bakterien ikke finnes som enkeltcelle. Mange bakterier ligger bestandig sammen. Og de vandrer sammen i form av rytmiske bølger som går gjennom hele aggregatet av millioner av bakterieceller. Dette kan tyde på at bakteriene samarbeider etter et visst mønster. Har bakteriene biologiske klokker som setter dem i stand til å programmere en felles utvikling? Det kan også være en felles klokke knyttet til stoffer på cellenes overflate som sørger for denne reguleringen, (49, 50).

Slim-mugg amøben er et encellet vesen som hovedsakelig lever av bakterier, og som formerer seg ved deling. Normalt vil man finne disse amøbene spredt enkelt-vis utover det området kolonien befolker, men når de har formert seg til et punkt hvor det oppstår matmangel, begynner det å skje noe merkelig. De slutter å formere seg og begynner i stedet å bevege seg mot hverandre inntil de har dannet en slags felles "kropp" av flere titusen enkeltamøber. Av denne fellesorganismen vokser det så opp en høy fot eller stengel hvor det ytterst danner seg en klump av sporer. En mengde selvstendige enkeltorganismer har altså plutselig gått sammen og danner en felles organisme som mest av alt ligner en plante eller en sopp, og med et helt annet formeringsprinsipp enn deres vanlige. Derved kan de, som et svar på en lokal næringsmangel, sikre artens overlevelse ved å spre sine etterkommere til langt fjernere områder enn den vanlige celledelingen ville gjort mulig (23.225).

Kommentar: Hva styrer prosessen, og hvordan kan noe så eksepsjonelt ha oppstått? Korallene viser en beslektet oppførsel. Ifølge (20) er de et enestående eksempel på økosystembyggende organismer eller dyr. Korallpolyppene er små flercellede organismer som slår seg sammen i store kolonier og fungerer på en uhyre koordinert måte. De har felles nervesystem og reproduksjonsorganer, slik at det i mange tilfeller kan være vanskelig å se på dem som individuelle organismer.

Symbiose er en annen type fenomen: Mange organismer, som har vært regnet som veldefinerte arter, har ved nærmere undersøkelse vist seg å bestå av to eller flere ulike arter i intime biologiske forbindelser. Symbiose er vidt utbredt og må regnes som et sentralt aspekt ved livet. Mange kan ha etablert forbindelsen i en fjern fortid. Det finnes symbiose på flere nivåer. Ett eksempel er bakterier i en vertsorganisme, f.eks. fordøyelsesbakterier. I enda mindre målestokk mener man symbiose finnes i cellenes mitokondrier, cellenes kraftverk, fordi de driver nesten alle cellulære energi-systemer. De inneholder sitt eget genetiske materiale, og kan som vi har sett, reprodusere seg uavhengig av cellenes reproduksjon, men likevel koordinert. På lignende måte mener man de grønne plantenes kloroplasma må forklares, som inneholder klorofyll og fotosyntesens mekanisme. Også disse elementene er selvstendig selvreproduserende innbyggere i plantecellene, (20).

De fleste organismer er i realiteten økosystemer, som inneholder en rekke mindre organismer med en betydelig grad av autonomi, selv om de er integrert i helhetens funksjon på en harmonisk måte. Økosystemet kan være så viktig for vertsorganismen at den kan utvikle anomaliteter ved oppvekst i et sterilt miljø, (20).

Diverse
Fenomenet biologisk klokke er påvist i celler eller organismer i hele dyreriket ned til encellede organismer. Rytmiske variasjoner i kropp og psyke i takt med døgn, måned eller år synes derfor å være knyttet til praktisk talt alt liv.

Kommentar: Det ser faktisk ut til at det er rytmene i den fysiske verden som på en eller annen måte har funnet veien inn i genene til alt som lever. Bringer det med seg fordeler i kampen for å overleve på generel basis, eller er det andre forhold som har gjort dette prinsippet så gjennomgående? For organismer som må tilpasse seg flo og fjære, har en innebygget rytme antagelig vært en hjelp til å overleve. Var det ut fra denne mekanismen at rytmene opprinnelig kom inn i genene til disse og de etterfølgende artene? Og hvis ja, hvordan?

3.4 Spesielle sanseorganer

I dyreverdenen finner vi de samme sansene som hos mennesket (se avsnitt 4.2), selv om den tekniske utformingen ikke nødvendigvis er den samme. Hos enkelte dyrearter er en eller flere av disse sansene utviklet til langt større fullkommenhet enn hos mennesket, selv med de prinsipielt sett samme tekniske løsningene. Vi minner om hundens luktesans og ørnens syn. Dessuten har en rekke organismer sanser som vi mennesker ikke har. Derfor er det vanskelig, eller umulig for oss å forestille oss hvordan det er å ha slike sanser.

Øynene spiller en sentral rolle i de fleste organismers liv. Den enkleste form for øyne er flekker av celler som kan skjelne lys fra mørke. Mer avanserte øyne kan også oppfatte bevegelser. Og de best utformete øynene kan i tillegg se former. Evnen til å oppfatte farger er noe for seg selv, og kan være til stede både hos avanserte og enklere former for øyne. Øynene kan også inndeles i bildedannende øyne og slike som ikke er i stand til å danne bilder. Det er tre prinsipper som ligger til grunn for de bildedannende øynene: (1) Kameraprinsippet i menneskets øyne. I et ekstremt tilfelle er linsen erstattet av et kikkhull. (2) Fasettøyet hos insekter og andre dyr består av mange smålinser, og (3) scanningøyet som danner bilder etter samme prinsipp som TV-kameraet, (IV.4.87).

Det finnes en reke som er ganske enestående, fordi den på en måte har fire øyne, to er utformet etter fasettprinsippet, og to er linseøyne som hos pattedyrene. Øyenparene, ett av hver sort, sitter tett sammen på to stilker som kan snu seg og se i alle retninger. Man antar at linseøynene har utviklet seg ved relativt små endringer i DNA'et til fasettøynene. (NS.11.6.94).

I tillegg til de vanlige sansene finner vi en rekke andre sanser i dyreverdenen, sanser som bare finnes hos enkelte arter: Sjøkneleren har meget avanserte øyne med fargeanalysator og fokus som et geværsikte. Noen fiskearter og nebbdyret har en 6. sans, idet de kan oppfange selv helt svake elektriske signaler, slik som de elektriske utladningene fra musklene til andre dyr, (IV.11.88). Uglen har dybdehørsel og ser i mørke. Ferskvannsdelfiner i Amasonas har sonár. For øvrig er de nesten blinde. Flaggermusen "ser" med en form for radar. Brevduen orienterer seg vha. en slags magnetisk sans. Det finnes øgler som har ultraviolett syn. (IV.2.90). Og slanger kan ha ultrarødt syn. Fisker som går i stim, skal ha en såkalt "bølgesans" som skal gjøre det mulig for dem å koordinere sine bevegelser.

I IV.3.92 kan vi lese om en firfisle som har et tredje, usynlig øye i pannen eller øverst på hodet som den orienterer seg med i ukjent terreng. Det usynlige øyet fungerer akkurat som et vanlig øye. Slangenes todelte tunge gir stereo-luktesans som setter dem istand til å finne retningen lukten kommer fra, (IV.9.94).

Også blant insektene finnes mange interessante utforminger av sansene og fenomen knyttet til dem. Eksempelvis må små insekter kunne se små ting, tilpasset deres verden. Fluen ser og oppfatter raske bevegelser bedre enn oss osv. Sansene viser en rik variasjon i konstruksjon og ytelse, fra avanserte- til svakt utviklede sanser hos primitive organismer. Ja, selv plantene må ha en slags sans som sørger for at den grønne delen strekker seg mot lyset og røttene nedover i jorden. Dessuten har vi nettopp sett at planter kan "føle".

Visse forhold tyder på at paranormale sanser også finnes i dyreverdenen (se kapittel 6). Ja, det kan ikke utelukkes at alle dyrene av en art kan ha slike evner. Dessverre foreligger bare spredte enkeltberetninger og ingen resultater fra systematisk forskning.

3.5 Dyrs psyke

Det forhold at mennesket kjenner sitt eget sinn såpass dårlig, gjør det ekstra vanskelig å tenke seg inn i dyrs psyke. At ferdige, nedarvete programmer, kalt instinkter, behersker dyrs liv i betydelig grad, synes klart. Det er likevel forbløffende å se en flere år gammel fugl ta maurbad med den største selvfølgelighet, selv om den aldri har gjort det før og heller aldri har sett andre fugler gjøre det.

Dyr kan også lære. De kan lære i form av å registrere og gjenkjenne, som er en form for tenkning, og de kan lære å utøve ferdigheter. At dyr kan lagre emosjonelle energier i tilknytning til lagret informasjon synes også klart, fordi de bl.a. kan uttrykke angst, sinne og glede. Som vi har sett, gjelder det også visse insekter. Ut over dette kan vel de fleste dyrearter ikke tenke, bortsett fra de mest intelligente, slik som sjimpansen og delfinen, som synes å kunne løse enkle oppgaver. Også ravner har i forsøk kunnet løse enkle intelligenstester.

Forskerne mener at dyr ikke kan tenke i fortid-fremtid. De har bare en direkte assosierende hukommelse som er knyttet til hendelser i øyeblikket, (NS.29.1.94). At dyr likevel kan lage lynraske prognoser fremgår av en opplevelse forfatteren hadde for en tid siden. Jeg kom kjørende med min bil da jeg til høyre litt lenger fremme så en liten fugl som fløy i stor fart på tvers inn mot veien. Hvis vi begge fortsatte som før, ville vi kollidere. Det var min raske tanke, men fuglen må på sin måte ha tenkt akkurat det samme. For et par meter fra bilen endret den brått retning, slik at kollosjonen ikke fant sted.

Sjimpansen og delfinen er vel de dyreartene som er mest intelligente og har størst interesse i vår sammenheng. Delfinen har den forholdsvis største hjernen av alle dyr i havet. Nyere forsøk har vist at delfiner, i motsetning til sjimpanser og hunder, har en velutviklet sans for språklige nyanser. Sier man eksempelvis: "Frisbee opp på surfebrettet", så gjør den det straks. Men snur man på ordene og sier: "Surfe-brett opp på Frisbee", ser den ut til å forstå at det er den omvendte situasjonen. Delfinen kan også forestille seg ting, f.eks. en fisk, selv om den ikke er der. Delfinen kommuniserer ved hjelp av to typer lyder. Undersøkelser kan tyde på at delfinen faktisk er istand til å kommunisere sinnsstemninger. Det er også all grunn til å anta at delfinen har en humoristisk sans som får den til å utføre skøyerstreker, (IV.12.92).

Blekkspruten er en fantastisk og ressurssterk skapning med skarpt fargesyn, evne til kamuflasje ved å etterligne omgivelsenes former og farger, med angrepsvåpen, evne til å sende ut lys osv. Går de i stimer, kommuniserer de så avansert at forskerne ennå ikke har funnet ut hvordan. Blekkspruten har en intelligens som kan måle seg med huskattens. Den kan både lære seg ferdigheter og løse oppgaver. I akvarier har blekkspruter åpnet flasker lukket med kork og gummistrikk for å få tak i lokkematen der. Italienske forsøk har også vist at blekkspruter kan gi sine erfaringer videre, også uten bruk av belønning og straff.

Nattergaler har i forsøk lært seg kompliserte, nye strofer med opptil 60 enkeltlyder i løpet av 2-3 uker når fuglene fikk høre strofene én gang per dag, (IV.11.95). Det er også en form for læring når dyr påføres betingete reflekser.

Dyr er altså ikke så blottet for mental virksomhet, som man ofte synes å anta. Sågar evnen til abstraksjon trodde man lenge var noe spesifikt menneskelig. Men en slags evne til abstraksjon har man etter hvert også funnet hos enkelte dyr og insekter(!)

Dyrs evne til å kommunisere er i høy grad psykisk betinget. Selv om dyr ikke har språk i vår forstand, kan mange av dem kommunisere. Forskning pågår for å finne ut hvor differensiert og intelligent denne kommunikasjonen er, og hvilke prinsipper som ligger til grunn for den. Dyr kommuniserer gjennom lukter og gjennom kropps-språk som vesentlig synes å være ritualisert og instinktive. Dessuten kommuniserer dyr ved hjelp av signaler. Grensen mellom et knippe signaler og det som kan kalles språk er flytende. Noen dyr har et så omfattende signalsystem at det kanskje ligner et språk. Det gjelder særlig apearter som er særlig godt studert. "Sjimpansen Kanzi kjenner og forstår 100 ord. Ved hjelp av en tavle med symboler kan den føre en enkel samtale." (IV.5.94). Det kan være utformingen av munnhulen og svelget som gjør at sjimpansene ikke kan snakke. At sjimpansene kan være listige, er avdekket flere ganger. De kan spille rivaler ut mot hverandre og sende ut falske signaler, for å oppnå det de ønsker ved å narre andre.

Også maur og andre insekter synes å ha en form for psyke. Forsøk har nemlig vist at maur husker forbausende godt. Et fransk forsøk viser at maur av forskjellige arter som vokser opp sammen, kan huske hverandre i opptil halvannet år, et forhold som må bero på gjenkjennelse av lukter, (IV.5.95).

Den enkelte maur kan også dresseres til å finne mat. Maurens atferd er altså ikke bare styrt av instinkter. Også her er det franske forskere som har påvist at etter 14 dagers trening, hadde maurene lært å gå til den riktige foringsplassen nøyaktig på det tidspunkt da det var honning å få. Maurene var intelligente nok til å skille mellom tid og sted, (IV.7.95).

Forskerne vet lite om hvorfor dyr sover. Kan det være hvile, anledning til å drømme eller noe annet? Nesten alle pattedyr har REM- og non-REM søvn. (REM står for Rapid Eye Movement = rask øyenbevegelse.) Det betyr for det første at alle pattedyr sover og det tyder også på at dyrene drømmer. Drømmefunksjonen er ikke bare forbeholdt pattedyr og fugler. Også landskilpadder drømmer, selv om den drømmer lite. I et forsøk lagde landskilpadden svømmebevegelser med bena under drømmesøvn. (Den drømte kanskje om en svømmetur i havet, der forfedrene levde før de gikk på land? IV.7.89). Vanligvis har REM-søvnen forbindelse med hjernebarken, som er den mest avanserte delen av hjernen. Fugler og krypdyr har ingen hjernebark. Likevel drømmer de. Det tyder på at søvn og drøm kan være knyttet til mer sentrale deler av hjernen. Fisker sover også, men man mener at de ikke drømmer, (IV.11.92). Delfinen sover med halve hjernen om gangen med en søvnperiode på fra 30 - 60 min.! Samtidig søvn med hele hjernen forekommer nesten ikke.

Grensen mellom våken tilstand og søvn er uskarp hos de fleste dyr. Mellomstadiet er døsing som mange dyr, f. eks. kua, befinner seg i flere timer om dagen. Ved siden av søvn finnes former for dvale som ikke er det samme som søvn, (9). Man forsker nå for å finne søvnens utviklingsmessige opprinnelse. Det synes som om søvn eller søvnlignende tilstander kom tidligere i utviklingen enn hittil antatt. Noen forskere mener at biorytmene (se avsnitt 5.1.6) kan være søvnens forløper.

Hele den velkjente rangordningen mellom individer i en dyreflokk er åpenbart et resultat av dyrepsykologi. Forsøk med kaniner har vist at den sosiale rangordningen gjenspeiler seg i dyrenes fysiologi. Hjerterytmen hos de lavest rangerte kaninene var 10% raskere enn hos de dominerende kaninene. Fikk disse hevet sin status ved at deres dominerende motstandere ble fjernet, avtok hjerte-rytmen med 8%, (IV.3.93). Et interessant trekk ved sjimpansens psyke er dessuten avdekket ved studier av de sosiale strukturer i en gruppe. Mødre søker å gi sine unger en plass høyere oppe i det sosiale hierarkiet. Det gjør de ved å ta seg av "høyerestående" unger og la dem leke med sine egne. Om denne hypotesen holder, og om vennskapet mellom unger fra forskjellige nivåer gir muligheter for sosial forfremmelse er gjenstand for ytterligere forskning, (IV.2.93).

En utstrakt forskning har avdekket merkelige ting innenfor dyrs psyke: Hvordan kan marsvinet lære at f.eks. et spesielt lys betyr at en hudtransplantasjon forestår, med den følge at hjernen sender beskjed til T-lymfocyttene om å være på vakt mot problemer der hjernen forventer at hudtransplantasjonen skal finne sted?

Kommentar: Marsvinets hjerne forutser altså en fare på et bestemt sted i kroppen og dirigerer forsvarstroppene dit før det har skjedd noe som helst annet enn et lyssignal, som hjernen har gjort tilsvarende erfaringer med tidligere. Dette skjer antagelig ubevisst. Og det må vel bety at dyrets ubevisste psyke kan innvirke direkte på immunforsvaret? Sier dette noe om tilsvarende forhold hos mennesket?

Andre forsøk tyder på at stress kan mobilisere immunforsvaret, hvis man kan gjøre noe med situasjonen. I motsatt fall synes stress, kroniske smerter og så videre å svekke immunforsvaret. Eksperimenter kan sågar tyde på at dyr kan dø hvis man får dem til å "tro" at de befinner seg i en dødbringende tilstand, (68.179).

3.6 Hva med planter?

Også planter har en slags sanser. De har en sans som merker tyngdekraften. De føler også en slags irritasjon som gjør at de søker å vokse vekk fra irritasjonskilden. Når planter vokser seg skjeve når de er mye utsatt for vind fra en retning, så henger det ikke bare sammen med vindens fysiske påvirkning. Men planten prøver selv å vokse bort fra vinden som den må oppfatte som irritasjon. Noen planter har også innebygget en klokke som forteller dem om det er natt eller dag. Denne klokken styrer ut- og sammenfoldingen av blomstene til visse arter. Denne rytmen skyldes altså ikke lyset, men er genetisk innebygget i planten, (IV.1.95).

Utsettes tomater for en liten daglig dose spesiell musikk, kan man få dem til å bli minst dobbelt så store som vanlige tomater. Det spesielle ved musikken er at den svinger i takt med dannelsen av visse proteiner i tomaten, for å si det enkelt, (IV.12.94). Ikke noe tyder på at planter har psyke og bevissthet i vanlig forstand. Planter har ikke nerver og føler antagelig ikke smerte. Men de kan sende elektriske signaler fra et skadet sted til resten av planten. [Det er kanskje en forutsetning for at sår i treets bark gror?] Man antar at de elektriske signalene blir overført fra plantecelle til celle via spesielle forbindelseskanaler, (IV.9.94).

3.7 Fotosyntesen

Vi må ganske kort si noe om fotosyntesen, fordi den er så sentral for nesten alt liv på Jorden. Dessuten ligger den fremdeles i erkjennelsens grenseland, fordi visse sider ved prosessen ikke er avklart. Prosessen skjer ved hjelp av plantenes bladgrønt, klorofyllet. Input til prosessen er vann som planten har ført opp til bladet fra jorden, kulldioksid fra atmosfæren og energien fra sollyset (eller annet lys). Resultatet er sukkermolekyler i planten og oksygen som avgis til atmosfæren. Det er en meget komplisert prosess med over 75 kjemiske reaksjoner, fra lysenergi til elektrisk energi og via mekanisk energi for til slutt å ende som kjemisk bundet energi i det svært energirike stoffet ATP i cellene. Ved å transportere ATP transporterer plantene energien dit den trengs. ATP er faktisk drivstoffet i cellene til (nesten?) alle levende organismer. Det har ikke lykkes å etterligne prosessen i reagensrør med uorganiske stoffer. Men forskere i mange land mener at de er på god vei.

3.8 Styringsprinsipper og andre gjennomgående    prinsipper

Å se litt nærmere på noen styringsprinsipper og andre gjennomgående prinsipper i organismene kan kanskje gi oss impulser som kan øke vår forståelse av hvordan livet på Jorden har utviklet seg. Vi har allerede sett at DNA'ets språk langt på vei er universelt. Informasjonen i DNA er lagret i form av en kode som er nesten identisk for alle levende organismer. Derfor er DNA-utveksling og genspleising på tvers av artsgrensene mulig. Et gen fra en organisme vil nesten alltid kode for dannelsen av det samme produktet.

Det er et viktig prinsipp i all biologi at naturen beskytter arten, ikke individet. Alle arters individer er konstruert for selvdestruksjon, enten ved deling eller ved naturlig død. De gamle må gi plass til de unge som på en måte gis mulighet til å bidra i utviklingsprosessen. Dessuten bidrar den sosiale organiseringen og atferden til en rekke dyre- og insektarter til at arten overlever, eventuelt på bekostning av individet.

Hva gir individet form? Hvordan "vet" en del av et befruktet egg at det skal utvikle seg til hode, ben osv? Forsøk med bananfluen har vist at det er ett bestemt protein som fastsetter hvilken del av egget som skal utvikle f.eks. fluehodet. Og det skjer selv om arvematerialet er mutert, slik at det tilsier utvikling av hodeløse fluer! Nevnte protein finnes overalt i egget. Det er de forskjellige konsentrasjonene av dette ene proteinet som bestemmer om en del av det befruktede egget skal utvikle seg til hode, ben osv. (IV.3.89).

Opplysningen gir grunnlag for flere refleksjoner i tilknytning til dette styringsprinsippet. For det første må det være konsentrasjonen av dette spesielle proteinet på et sted i egget som bestemmer at hodet skal utvikle seg på vedkommende sted. Tilsvarende må rimeligvis gjelde for de øvrige kroppsdelene. Vil det bety at fluens form finnes beskrevet i det befruktede egget gjennom hvordan de forskjellige konsentrasjonene av dette ene proteinet er plassert i det befruktede egget? Hva har så styrt konsentrasjonen av dette proteinet på rett plass i egget?

Dessuten: Fluen utvikles altså med hode selv om DNA'et tilsier utvikling av en hodeløs flue! Mer generelt uttrykt: Kroppsdelene utvikler seg slik de skal på de riktige stedene, selv om DNA'et ikke er til stede! I denne fasen kan altså DNA'et ikke være den instansen som styrer utviklingsprosessen. Hvilken rolle spiller da DNA'et, og hva er det som står for styringen? Har DNA'ets rolle vært å styre proteinet frem til rett konsentrasjon på rett plass i egget? I så fall må det vel ha skjedd før befruktningen. Aktiverer proteinet et DNA for utvikling av hodet, et DNA som ellers ville ha vært passivt? Eller utvikles fluehodet uten bruk av DNA? Hvordan virker i så fall dette prinsippet? Og hvilken rolle spiller i så fall DNA? Virker det på samme måte hos andre organismer eller hos mennesket?

Ny forskning har bragt oss et lite skritt nærmere svaret på denne problemstillingen. La oss i forenklet form prøve å beskrive vesentlige trekk ved det man har funnet. Det eksisterer et hierarki av styrende gener (master genes). Noen av disse synes å være knyttet til kroppens form, fordi også kroppens form synes å være inndelt i en hierarkisk struktur som motsvarer strukturen i de styrende genene, og det før kroppen foreligger. Dette tyder på at det finnes en hierarkisk gruppe gener (segmentation genes) som "kjenner" og spenner ut kroppens hierarkiske cellestruk-tur i riktig rekkefølge under fosterets utvikling, og en type gener som fyller celle-strukturene med de riktige proteinene. Det hele styres av overordnete gener. Som eksempel på hvor fantastisk dette fungerer, skal vi nevne en liten detalj: Delstrukturene i kroppens inndeling overlapper hverandre, og det gjør også virkefeltet til de tilhørende genene. Gjennom dette samarbeidet over grensene sikres "konstruksjonens" kontinuitet, og "skjøtene" i "konstruksjonstegningene" etterlater ingen spor i den ferdige konstruksjonen. Om alt dette er nok til å bestemme kroppens form er ikke kjent. Det er heller ikke kjent i hvilken grad disse forhold, som i første rekke gjelder bananfluen (drosophila), også finnes hos mennesket, selv om man har funnet ut at ganske meget er likt eller sammenlignbart.

Stemmer dette, finner vi informasjon om organismens form både i det ubefruktede egget til de aktuelle insektene (gjennom konsentrasjonen av et protein) og i strukturen til de genene som spenner ut cellestrukturen i fosteret (Hox-genene). Kan det være slik at det er kombinasjonen av disse to informasjonene som gir cellestrukturen i det befruktede egget sin riktige form? Hva er det som styrer de styrende genene? Her ligger et stort og spennende forskningsfelt som er i rivende utvikling. En akseptabel hypotese må kunne dekke den nevnte og alle andre registrerte anormaliteter, slik som riktig utvikling av et organ på feil sted på kroppen som følge av en mutasjon i et styrende gen.

Et annet spennende trekk ved denne forskningen gjelder en del likheter mellom de styrende genene i insekter og hvirveldyr. Det kan peke hen mot en felles ane som kan ha levd for ca. 600 millioner år siden.

Enzymer er spesielle proteiner som tar seg av alle livets kjemiske reaksjoner med forbløffende effektivitet. De (1) gjenkjenner de molekylene som skal være med i den kjemiske reaksjonen. De (2) fanger inn disse molekylene, de (3) bringer molekylene i riktig posisjon til hverandre, slik at bare den ene ønskede av mange mulige kjemiske reaksjoner mellom de innfangede stoffene finner sted, og (4) de sørger for at reaksjonen skjer opp til flere milliarder ganger fortere enn den ellers ville ha gjort! Det skjer ved å bringe molekylene litt tettere sammen. Energiforbruket blir også mindre. I en levende celle finnes flere hundre stoffer som kan reagere med hverandre på nesten utallige måter. Men de "fintfølende" enzymene kan likevel styre oppbyggingen av ufattelig kompliserte proteiner. Hvordan kan dette skje?

Enzymene er svært følsomme overfor temperatursvingninger. Effektiviteten øker med stigende temperatur. Men etter 40 gr.C begynner enzymene å gå i stykker. Surhetsgraden er også avgjørende for effektiviteten. De fleste enzymer fungerer bare i nøytrale vesker. Men noen er i stand til å fungere i svært sure miljøer, slik som i magesaften, (IV.3.88). Som vi har sett, er virkefeltene mellom DNA/RNA og enzymene ikke alltid helt atskilt.

Vannets gåtefulle oppførsel er kanskje forklaringen på hvorfor kroppstemperaturen til mennesket og mange varmblodige dyr er ca. 37 gr.C. En forklaring går ut på at de kjemiske prosessene til enzymene fungerer best ved denne temperaturen. Men kanskje har enzymene i løpet av utviklingshistorien måttet venne seg til denne temperaturen i stedet for å ha forårsaket den? Dersom det er tilfelle, må det finnes andre grunner til at kroppstermostaten er innstilt på 37 gr. Forklaringen kan være at nettopp ved 37 gr. kreves det minst energi for å varme opp eller kjøle ned vann 1 gr. Dette innebærer store fordeler for organismer som har mye vann i seg. Den må bare skape eller frigi et minimum av energi for å holde temperaturen sin konstant. Dette forhold er avgjørende for hvordan organismen vil trives. (IV.2.87).

Evnen til å regenerere avtar med organismens økende kompleksitet. Flatormer, polypper og sjøstjerner kan regenerere nesten hele sitt legeme ut fra en liten del; firfisler, salamandre, krabber, hummer og mange insekter kan erstatte et tapt organ eller en legemsdel; og høyere dyrearter, inklusive mennesket, kan fornye vev og på den måten helbrede sine skader, (20). Leveren synes å stå i en særstilling hva angår evnen til regenenrering. Ved dyreforsøk har man oppdaget at selv om man fjerner så mye som 3/4 av leveren, gjendannes den fjernete delen. (IV.10.89). Også menneskets lever har en betydelig evne til å regenerere seg selv. Vi har også nevnt tidligere at DNA'et i noen grad har evnen til å reparere seg selv. Det samme gjelder virer.

Nervecellenes evne til å sende signaler er svært lik hos mennesket, katter og igler. De kjemiske stoffene, transmitter-substansene er like, og mønsteret i samspillet mellom synapsene er også svært likt. Men forhold som bare finnes i mennekehjernen vil selvsagt kunne avdekkes. Biorytmer er et fenomen som ikke bare finnes hos mennesket. Det finnes biologiske klokker i celler helt ned til encellede organismer, (49, 50).

I avsnitt 3.2 beskrev vi hvordan RNA'et blir renset for intronene og hvordan rest-DNA'et blir spleiset sammen etterpå. I visse tilfeller kan RNA selv foreta spleisingen, dvs. virke som enzym (kalt ribozym). Også på dette nivået finner vi altså det som er karakteristisk for liv, nemlig en sammensmeltning mellom informasjon og maskin, mellom software og hardware, for å bruke dataspråket. (S. Fossum i Aftenposten 9.11.93.)

Ovenfor har vi kort nevnt en rekke forhold som er mer eller mindre gjennom-gående i organismene, og som vi vil ha i mente når vi diskuterer hvordan livet kan ha utviklet seg på Jorden.

Til LEG - Innhold

Til LEG - kapittel 4

Til hovedsiden