Evolutionsbiologi - punctuated equilibrium

Punctuated equilibrium är det fenomen som innebär att organismer förändras under en kort (geologisk) tid för att sedan förbli stabila under en lång tid. Det vill säga den evolutionära utvecklingen sker stötvis, och detta är något man funnit vara mycket vanligt i naturen. Innan teorin kring punctuated equilibrium togs fram så ansåg de flesta att evolutionen skedde gradvis i en relativt jämn takt, problemet var bara att mycket av de fossila data man hade inte stödde denna teori. De fossila data man hade stödde istället teorin kring punctuated equilibrium.

Teorin kring punctuated equilibrium bygger på tre saker, dels att riktad selektion för en förändring inte är speciellt vanlig och dels att när en sådan förändring sker så sker den över ett relativt kort tidsspann (i storleksordningen 100 000 år- 1 000 000 år) samt slutligen att den vanligaste formen av selektion är den som är stabiliserande. Med stabiliserande menas här att arten har anpassat sig till den omgivning som den lever i, den är så att säga mer eller mindre fulländat utifrån omgivningens förutsättningar. Man brukar likna det vid att arten funnit sin miljömässiga topp. Det är inte säkert att arten befinner sig på den högsta adaptiva toppen utan det kan finnas andra högre toppar, arten är dock isolerad på sin adaptiva topp och kan inte nå de högre topparna såvida inte det sker någon förändring i omgivningen. Men när det väl sker en förändring, till exempel i samband med istider, så förändras miljön och så även de adaptiva topparna. En del toppar kanske försvinner och andra nya uppstår, det är i dessa tider som arter dör ut och nya bildas. I dessa tider har vi en mängd olika arter som alla söker sig upp till sin adaptiva topp, och den som når dit är en den som har högre fitness än sina konkurrenter. Här talar vi alltså om selektion på artnivå, d.v.s. artselektion.

Man har funnit stöd för punctuated equilibrium i matematiska modeller. Och där har man också kunnat visa att genetiska förändringar kan ackumuleras under en längre tid utan att det medför några större förändringar hos arten, men när det sedan sker en förändring i miljön kan dessa ackumulerade förändringar ”aktiveras” och vi kan få en relativt snabb artbildning.

Det är dock inte alla som är anhängare av punctuated equilibrium. De finns de som anser att modellen med gradvisa förändringar är den rätta, och det finns bevis för den gradvisa modellen liksom det finns för punctuated equilibrium. Det finns alltså stöd i bevisen även för Lamarcks artbildningsteori, att artbildningen sker gradvis under mycket lång tid. Det gäller nu för forskarna att ta reda på förhållandet mellan dessa två modeller, d.v.s. ta reda på vilken artbildningsprocess är vanligast.

Gradvis evolution till vänster och punctuated equilibrium i mitten och till höger.