Smal foran og tjukk på midten

Tre gode venner med to frie armer. (c) flagstaffotos.com.au, Jason Bourne, turbosquid.

Hva har Jason Bourne (som representant for Homo sapiens), en kenguru og dinosauren Herrerasaurus til felles? For en som er opptatt av det store bildet, er de tre egentlig slående like. De bor på samme planet, tilhører dyreriket og er firbeinte virveldyr som ikke trenger å føde ungene sine i vann. Alt liv deler et felles opphav for omtrent 3,5 milliarder år siden. 2 milliarder år seinere tok dyr, planter og sopp hver sin vei, og for bare litt mer enn 500 millioner år siden oppstod det første virveldyret.

Allikevel er de jo åpenbart ganske forskjellige, og de tre gode vennene har ikke hatt felles nære slektninger siden før dinosaurene dukket opp. Ingen felles familieselskaper der, altså. Men de har en ekstra ting til felles: Det som gjør at alle tre kan puste effektivt mens de løper og hopper. De kan se angripere på lang avstand og bruke hender og armer til alt de måtte ønske. Det stemmer, de deler evnen til å gå på to bein. En ganske sjelden egenskap, kun delt av en håndfull dyregrupper. I motsetning til de tre likhetene jeg nevnte først, kommer ikke denne kule egenskapen fra en felles stamfar.

 

Luft og vann (og litt imellom)

Det er mange stilige eksempler av samme type. Å erobre luftrommet betyr nye muligheter for å flytte seg til fjerne steder, smake eksotisk mat og oppleve spennende sjekking. Fugler, flaggermus, insekter og flyveøgler kan fly, og gjør det med vinger. Men de gjør det på ulike måter! Fuglevinger består av fjærdekte armknokler mens flaggermus- og flyveøglevinger er membraner spent opp fingerknokler som et seil. Insekter har ingen armer til å støtte opp sine vinger med, men lager dem i stedet av kutikula-flak som vokser ut fra kroppen.

Fenomenet vi skal fram til heter konvergent evolusjon: Dyr eller planter som har bemerkelsesverdig like egenskaper, men ikke fordi de er i nær slekt og har felles forfedre med den egenskapen. Kenguruer og mennesker har ingen felles forfedre som gikk på to, men utviklet denne evnen uavhengig av hverandre, som respons på de samme utfordringene. Den første som pekte på konvergent evolusjon var selveste Charles Darwin, og han hadde helt rett i at dette er en relativt vanlig mekanisme.

Mitt favoritteksempel på konvergent evolusjon er kroppen til haier, delfiner, tunfisk og mine egne forskningsobjekter: De utdødde fiskeøglene. Delfiner er pattedyr, fiskeøgler er reptiler, og begge har forfedre på land. Tunfisk og hai derimot, har en familiehistorie helt uten eskapader opp på landjorda. Kroppsfasongen til de fire er sjokkerende lik: Smalt hode, tjukk og stiv på midten og så smalere igjen over rumpa. Slik tenker også vi når vi bygger båter, og bakerst er påhengsmotoren, som for dyra sin del er halen. Alle de fire dyra har også ryggfinne og større framluffer enn bakluffer, hvis de har sistnevnte i det hele tatt.

Er det en delfin? En hai? Niks, det er en utdødd fiskeøgle. (c) Nobu Tamura

 

Alle disse begrensningene, ikke visste jeg at det var livet

Hvordan kan det bli så likt? Vi lever alle sammen på en planet med fysiske lover, omgitt av stoffer bygget opp på en gitt måte. Tyngdekraften er et eksempel. Det hadde vært fint om man ikke traff bakken når man skled på isen, men vi vet alle at det ikke går. Vi kan ikke utvikle et skjelett bygget opp av aluminium og stål. Marine dyr må finne løsninger på oksygenopptak og oppdrift.

Delfiner, haier, tunfisk og fiskeøgler kan altså bare ha tilpasninger som underkaster seg vannets fysiske egenskaper. De vil spise havets fast food: fisk og blekksprut, og for det må de være raske selv. For hvor lett er det egentlig å nå igjen en fisk mens man svømmer? Når man beveger seg framover i vannet, sakkes farten. Et vannlag på overflaten av kroppen bremser mot vannet rundt. I tillegg bremser alt som stikker ut fra en glatt overflate, slik som armer. De fire rovdyra våre vil redusere alle slike bremser, og det finnes det en optimal fasong for: En strømlinjeformet kropp som er 4,5 ganger lenger enn maksimum diameter. Det fascinerende er at denne verdien får man både når man regner på dagens aller raskeste fisker og de 150 millioner år gamle fiskeøglene.

For det andre har vi alle en historie. Forfedrene våre var verken liljer, flamingoer eller lastebiler, og det lager begrensninger på hva vi kan utvikle oss til. De fire marine rovdyra måtte ta utgangspunkt i den kroppen de allerede hadde. Delfinen har en hale som den slår opp og ned for å lage fart, mens de andre lar halen gå fra side til side. Årsaken er delfinens tippoldemor på land, et klovdyr som i likhet med mange andre pattedyr løp på en måte som gjorde at ryggraden gikk opp og ned. Fiskeøgla derimot, hadde en øgle-tippoldefar, som vraltet bortover med en ryggrad som svingte fra side til side. Som påhengsmotor betraktet fungerer begge de resulterende haleskjelettene rimelig godt.

 

Og moralen er? To frie armer kan være praktisk i noen sammenhenger, og en skikkelig festbrems i andre.