Mens forskere tidligere stort sett beskrev enkeltfossiler, er ?yvind Hammer og hans kolleger opptatt av ? samle mye materiale for ? se hva fossilene forteller i en utviklings- og evolusjonsbiologisk sammenheng. Selv om Darwins evolusjonsl?re forklarer mye, kan den si lite om hvordan livl?se atomer organiseres i det velfungerende og vakre systemet som en levende enkeltorganisme er. Moderne cellebiologi fokuserer mye p? lokale enkeltfenomener, mens utviklingsbiologien er opptatt av de overordnede prinsipper for samvirke i hele systemet. If?lge paleontolog Hammer utgj?r den evolusjon?re utviklingsbiologien et ambisi?st forskningsprogram som er i ferd med ? avdekke grunnleggende kunnskap om livets natur.
Endring i m?nstre
– Utvikling er helt sentralt i biologi. Vi m? forst? dannelsen av organisk form hos en enkeltorganisme, det vil si utviklingen fra befruktet egg til voksent individ, for ? forst? evolusjon. Det er viktige vekselvirkninger mellom evolusjon og utviklingsbiologi. Vi kan ikke forst? det ene uten det andre, sier Hammer.
Han understreker at fossilene f?rst og fremst forteller noe om endringer i vekstm?nstre. Vekst og form hos fossile organismer er gjenstand for evolusjon.
– Funn forteller oss blant annet at furutreet har v?rt nesten uforandret i 100 millioner ?r. Noen skjell har forandret seg lite p? 500 millioner ?r. Mennesket har alltid hatt fem fingre. Pattedyr, amfibier og krypdyr har ogs? fem ”fingre”. P? den annen side har vi mange gode fossiler som viser utviklingen fra fisk til amfibier. I denne fasen i evolusjonen, for rundt 370 millioner ?r siden, ser vi store svingninger. Vi vet ikke hvorfor noen organismer gjennomg?r hurtig evolusjon mens andre ikke gj?r det, sier forskeren, som tok doktorgraden p? s?kalt m?nsterdannelse hos fossile organismer.
Tverrfaglig
?yvind Hammer arbeider tverrfaglig. Som de fleste innen feltet teoretisk biologi har han bakgrunn i matematikk og fysikk. Han har hovedfag i matematisk modellering og har i tillegg fusket i fag som fysikk, astronomi og geologi.
LIVETS MYSTERIUM: – Hvordan dannes en h?nd med fem fingre? Dette er et av sp?rsm?lene ?yvind Hammer s?ker svar p?.? Foto: St?le Skogstad (?)
– Jeg har jobbet mye med teoretiske modeller, blant annet for ? komme fram til noen grunnleggende prinsipper for hvordan form vokser fram. Gjennom hypotetiske og idealiserte modeller pr?ver jeg ? forst? utviklingsbiologi. V?rt fag har ikke alltid veldefinerte mekanismer som for eksempel gravitasjonen i fysikk. Gjennom matematiske modeller kan vi lage teorier om blant annet avstandsm?nstre hos organismer. Dessuten ?pner de hypotetiske modellene hele tiden for nye ideer, forklarer han.
Med avstandsm?nstre mener Hammer m?nstre der et stort antall like elementer er organisert slik at de kommer med noenlunde jevn avstand til hverandre, men uten at disse posisjonene er forutbestemte. Overalt i naturen skjer denne og andre former for m?nsterdannende prosesser. Forgreining p? en plante, for eksempel, skjer i et m?nster hvor et viktig prinsipp er at de nye greinene vokser med en viss avstand til hverandre og til tidligere skudd. H?rsekker har p? sin side en ”lukt” som gj?r at ett h?r holder en viss avstand til sine naboh?r. Og br?lapene i Costa Ricas jungel bruker lyder for ? holde n?dvendig avstand.
– Vi har ? gj?re med en negativ feedback. En regulering som sier stopp, ikke kom n?rmere, ikke voks tettere eller ikke voks mer. Fortsatt er det mye vi ikke vet. Hvordan dannes en h?nd hos det enkelte menneske, og hvordan styres denne prosessen slik at vi ender opp med ti fingre? Utviklingsbiologer er grunnleggende opptatt av hvordan organiske m?nstre og strukturer dannes, forklarer han.
Fossiler og milj?
P? Paleontologisk museum er han n? i gang med et postdoc-prosjekt som sammenlikner fossilfunn og milj?endringer. I ordovicium , for 490-445 millioner ?r siden, fantes det et mikrokontinent som het Baltica. Norge var en del av dette kontinentet som l? som en ?y ute i havet. Kontinentet har vist seg ? v?re en interessant biogeografisk region.
– Milj? og evolusjon henger sammen. Vi vet at det skjedde en stor masseutryddelse p? slutten av ordovicium, en av de tre-fire store masseutryddelsene i jordas historie. Kanskje dette henger sammen med en omfattende istid, sp?r 33-?ringen.
– Hva undrer deg mest i forskningen din?
– At en t?rr DNA-sekvens kan bli til et menneske, er for meg fortsatt et stort mysterium. Jeg slutter heller ikke ? undre meg over at en bakterie kan bli til et menneske gjennom milliarder av ?r.
For ?yvind Hammer er det ikke noe religi?st over undringen. For 400 millioner ?r siden var v?re ”forfedre” fisker i vann. S? skjedde en rekke mutasjoner som ga fisken ben, og evolusjonen gjorde et hopp. De aller fleste mutasjoner er skadelige, men like fullt er det nye kombinasjoner av gener fra to foreldre pluss mutasjoner som driver evolusjonen framover.
– De aller fleste mutasjoner ender i abort. Det er den sterkeste seleksjonsprosessen vi kjenner, kommenterer han.
?yvind Hammer savner et bedre 澳门葡京手机版app下载 mellom teoretiske og eksperimentelle biologer. Han kunne godt tenke seg en kollega som pr?vde ut hans modeller p? labben. I dag vet det ene milj?et lite om hva det andre driver med, og vice versa. Ny teknologi gj?r at biologisk forskning raskere vil gj?re framskritt, men fortsatt er ?yvind Hammer mest opptatt av alt vi ikke vet.
Hammer mener Norge b?r satse mer p? utviklingsbiologisk forskning. N? som det menneskelige DNA er kartlagt, er han opptatt av ? intensivere jakten p? generelle prinsipper for hvordan det hele fungerer og henger sammen.
– Moderne medisinsk forskning har som et av sine mest ambisi?se m?l ? dyrke fram nye menneskelige organer enten i eller utenfor kroppen. Det kan ikke forskerne f? til uten en virkelig storsatsing p? utviklingsbiologien, tror ?yvind Hammer.
– Det kan g? 50-100 ?r f?r vi skj?nner hvordan en tann vokser fram. At vi n? har klart ? kartlegge DNA, vil gj?re det lettere, men grunnleggende sp?rsm?l gjenst?r: Hvilke gener er skrudd p? hvor, til hvilket tidspunkt, og hvorfor. Vi vet mye om molekyl?rbiologi, men lite om samspillet p? h?yere niv?er, sier ?yvind Hammer.