Vestigialorganer
Vestigialorganer er organer i kroppen, som er mindre og enklere end hos beslægtede arter. De har mistet eller næsten mistet deres oprindelige kendetegn.
Vestigialitet er et bevis for evolution, da de kun giver mening, hvis der er sket evolution. De var en af gåderne i den før-darwinistiske naturhistorie. Den forsvandt, da biologerne indså, at de engang var fungerende tilpasninger hos forfædrene til nutidens dyr.
De forekommer hos dyr (og planter), som har ændret deres livsstil i forhold til deres forfædre. Slanger mistede således deres ben, da deres bevægelsessystem ændrede sig. Men en slangeart - boaerne - har rudimentære bagben og bækken. Menneskets ormformede blindtarm er et andet eksempel. Den var meget større og indeholdt mikrober, som producerede cellulase til at nedbryde plantecellevægge. Blade er hovedføde for aberne, men de er ikke en hovedbestanddel af menneskets kost. Cellulose kan ikke fordøjes af vores art.
Et ubrugt organ degenererer normalt og bliver mindre eller forsvinder helt. Således mister padder, der lever i mørke huler, deres syn og deres kropsfarve. Mutationerne hober sig op. Alle strukturer har brug for energi til deres udvikling, vedligeholdelse og vægt. Dette og risikoen for sygdom i den pågældende del (f.eks. infektion, kræft) giver en vis selektion til fjernelse af dele, som ikke længere bidrager til organismens fitness.
Menneskets blindtarm var selekteret imod den på grund af dødsfald som følge af blindtarmsbetændelse. Blindtarmsbetændelse var uhelbredelig indtil moderne tid. Selektionspresset var sandsynligvis svagt, fordi de fleste tilfælde opstår efter den alder, hvor fertiliteten er størst.
Observationer af den huleboende amfipod Gammarus minus viste en aktiv udvælgelse mod deres rudimentære øjne. Når de parrer sig, bliver hannerne på deres hunner i omkring en uge efter befrugtningen for at beskytte dem mod andre hanner. Øjestørrelsen hos parrede hanner blev sammenlignet med størrelsen hos uparrede hanner. Øjestørrelserne hos parrede hanner var mindre end hos de uparrede hanner. Det er klart, at de parrede hanner i gennemsnit har en højere fertilitet end de uparrede hanner. Selektionsgradienten blev anslået til -0,30, hvilket betyder, at selektionen for små øjne var ret stærk. Forskerne formodede, at tabet af synet frigjorde mere af nervesystemet til at behandle andre sanseindtryk. p310
Lejlighedsvis kan udvælgelsen gøre rudimentære organer til en ny funktion. Således var pattedyrenes øreknogler engang knogler i kæben hos de tidlige proto-søpattedyr, Therapsida. Fluernes halter er et perfekt eksempel. Ordet exaptation er blevet opfundet for dette fænomen.
Fitness
Alle funktioner og strukturer udvikles og ændres, fordi de påvirker organismens biologiske egnethed. De gør det mere eller mindre sandsynligt, at individer reproducerer sig og bidrager med gener til den næste generation. Så f.eks. øger en frøs evne til at overleve bidet fra den lokale giftslange dens fitness. Men hvis den lever i et område, hvor slangen ikke gør det, mindsker det dens fitness. Det skyldes, at den bærer "omkostningerne" ved en kompliceret mekanisme uden at få nogen fordel i overlevelse og reproduktion. Det fungerer også omvendt. Slanger, der spiser giftige byttedyr, må bruge metoder til at overleve byttets giftstoffer. Slangens fordøjelse og stofskifte er langsommere, og de bevæger sig langsommere rundt. Se grovskindssalamander og strømpebåndsslange.
Alting har en omkostning: enten bruger det energi, eller også optager dets struktur plads, som kunne bruges anderledes.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er rudimentære organer?
A: Vestigialorganer er organer i kroppen, som er mindre og enklere end hos beslægtede arter. De har mistet eller næsten mistet deres oprindelige funktion og er beviser for evolutionen.
Spørgsmål: Hvordan opstår rudimentære organer?
A: Vestigialorganer forekommer hos dyr (og planter), som har ændret deres livsstil i forhold til deres forfædre. Slanger har f.eks. mistet deres ben, da deres bevægelsessystem ændrede sig.
Spørgsmål: Hvad er et eksempel på et rudimentært organ hos mennesker?
Svar: Den menneskelige ormformede blindtarm er et eksempel på et rudimentært organ hos mennesker. Det var meget større og indeholdt mikrober, der producerede cellulase til at nedbryde plantecellevægge, men det bruges ikke længere, da blade ikke er en del af menneskets hovedkost.
Spørgsmål: Hvorfor degenererer ubrugte organer normalt?
Svar: Ubrugte organer degenererer normalt, fordi de kræver energi til udvikling, vedligeholdelse og vægt, men ikke giver nogen fordel for organismens fitness, så der er et selektionspres imod dem. Desuden kan de være mere udsat for sygdomme som f.eks. infektion eller kræft, hvis de ikke bruges.
Spørgsmål: Kan udvælgelse gøre et rudimentært organ til noget nyttigt?
Svar: Ja, undertiden kan udvælgelse gøre et rudimentært organ til noget nyttigt - dette fænomen kaldes exaptation. Et eksempel er pattedyrs øreknogler, som engang var knogler i kæben hos de tidlige proto-dyr kaldet Therapsida.
Spørgsmål: Hvad observerede forskerne om den huleboende paddeart Gammarus minus?
A: Forskerne observerede en aktiv udvælgelse mod huleboende padderokker Gammarus minus' rudimentære øjne i forbindelse med parring - parrede hanner havde i gennemsnit mindre øjne end uparrede hanner på grund af højere fertilitetsrater i forbindelse med små øjne, der frigør flere ressourcer i nervesystemet til at behandle andre sanseindtryk i stedet.
