Liv på jorden

Jorden är omkring 4.5 miljarder år gammal. För 4 miljarder år sedan stelnade jordytan, och nästan lika länge som jorden överhuvudtaget har varit bebolig så har det funnits liv på den. De äldsta fynden av fossila celler är 3.5 miljard år gammalt, och redan för 3.8 miljarder år sedan – i de allra äldsta bergarter vi känner till – så finns det kemiska spår efter organisk aktivitet.

Allt liv på jorden är släkt. Även de mest avlägset besläktade cellerna delar avancerade drag med varandra. Information lagras i DNA eller RNA. Proteiner används för att bygga upp cellstrukturen och för att katalysera kemiska reaktioner. Cellen är omgiven av ett membran av fetter. Det finns till och med gener som i något variant finns i varje levande cell.

Livet har tre huvudgrupperingar – Domäner – Bakterier, Arkéer och Eukaryoter. Bakterier och arkéer är båda små, encelliga och saknar cellkärna. Bakterier är sjukdomsalstrare, parasiter, primärproducenter, predatorer, nedbrytare och alla andra upptänkliga ekologiska roller. De är planetens talrikaste varelser. Arkéer är kända för att bebo synnerligen ogästvänliga miljöer, som saltbassänger, heta källor och undervattensvulkaner. Temperaturrekordet där celler kan leva och växa är 121°C - samma temperatur som man steriliserar kirurgiska instrument vid. Arkéer är också de enda kända metanproducerande mikroorganismerna. Precis som bakterier så finns arkéer i så gott som alla upptänkliga miljöer.

Arkéer och eukaryoter påminner tydligt om varandra om man jämför det basala informationsmaskineriet – hur cellen hanterar sitt DNA och sin genetiska information. Det antyder att arkéer och eukaryoter är närmare släkt än bakterier.

Eukaryoter är den grupp vi själva tillhör. Den eukaryota cellen är mer komplex än bakteriers och arkéers. Förutom cellkärna innehåller den också organeller – små inneslutna strukturer med olika funktioner. Mitokondrien, som står för större delen av cellens energiproduktion, och kloroplasten, som ger växter möjlighet till fotosyntes, härstammar båda ursprungligen från frilevande bakterier, och blev vid något tillfälle i sin evolutionshistoria inkorporerade i den eukaryota cellen. Eukaryoter är de levande varelser som så här långt utvecklat de kanske mest avancerade strukturerna. Svampar, djur och växter (och några alger och slemsvampar och några till) är flercelliga, men de flesta eukaryoterna är encelliga mikroorganismer, till exempel amöbor och parasiter.

Allt liv utvecklas ständigt. Evolution betyder "förändring över tid", och har på knappa fyra miljarder år har utvecklat flyktiga system av enstaka makromolekyler till den otroliga mångfald av liv vi ser omkring oss idag. Evolutionen har inget mål, inga planer och inget slut. Så länge det finns liv så kommer det att fortsätta förändras, efter skiftande omgivningar och på ren slump.

Evolution styrs av slump och urval – mer eller mindre slumpmässiga processer som mutationer, rekombinationer, flaskhalseffekter och rena olyckor skapar variation som det naturliga urvalet sorterar Ett av livets främsta kännetecken är replikation - förmågan att kopiera sig självt. Eftersom kopieringen aldrig är perfekt så finns det bland alla levande varelser alltid variation. Olika organismer konkurrerar med varandra om resurser, och det finns alltid de som klarar sig bättre i konkurrensen än andra, och som därmed får större avkomma. Eftersom egenskaperna som tillät dem klara sig bättre nedärvs till avkomman så har de också en högre chans att klara sig bättre än sina konkurrenter och få högre avkomma i sin tur. De egenskaper som ökar konkurrensmöjligheterna blir mer och mer vanliga. Det räcker med en ytterst liten förändring i varje generation för att väldigt komplexa system skall växa fram med tiden.

Livet är ett komplext system av interaktioner mellan och inom ekosystem, populationer, arter, individer, celler och gener över tid och över avstånd. Och än så länge har vi bara börjat ana vidden av vad som finns att upptäcka.

Jag höll ett föredrag för Unga Forskare, och tyckte det var ett bra tillfälle att sammanfatta vad vi faktiskt vet om Liv på jorden. Det finns kanske en och annan detalj som jag har utelämnat här...