Gen-kulturell koevolusjon

Gen-kultur koevolusjon (biokulturell koevolusjon, dobbelarv) er en teori om arv av både gener og kultur som samvirker i sosial organisering hos dyr og gir over tid endringer i overlevelse, atferd, fenotype og genotype. Kultur er atferd basert på sosialt overført informasjon og finnes hos flere dyrearter blant annet primater, fugler, hval og delfiner.  Overføring av kunnskap gir seleksjonspress og endring i populasjonsstrukturen via genetisk og kulturell evolusjon. Noen genvarianter er et resultat av en kulturell praksis.

Richard Dawkins kalte den kulturelle informasjonen for memer analogt til begrepet gener. Memer som gir konkurransefordeler kan spre seg i en populasjon. Biologisk og kulturell evolusjon med kompleks sosial atferd og vene til å lage verktøy, kontrollere ild, koke og steke mat og drive landbruk ga menneskene økt overlevelse og reproduksjon. Ferdigheter og atferd blir spredd seg med mimetisk evolusjon

Kompetanseoverføring og læring av ferdigheter fra hverandre kan skje gjennom hele livsløpet. Kunnskap som kan læres og overføres til andre er spiseatferd og hvordan finne og identifisere mat. Kunnskap om migrasjonsveier og hvordan ta seg fram i terrenget mellom beiteområder. Navigere og finne trekkveier og matkilder på trekket.   Hvordan finne parringspartner, vise kurtiseatferd, velge territorium og revir.  Hvordan finne, unngå og unnslippe predatorer og gi signal om fare.  Kopiere individer med høyere status. Hos sangfugler kan spesielle ferdigheter i sang eller kurtise være kulturelle egenskaper som kan gi en reproduktiv og bli nedarvet

Flokker med spekkhoggere kan utvikle forskjellig fangststrategi hvor noen er fiskespisende mens andre er spesialisert i jakt på sjøpattedyr. Noen grupper med delfiner kan ha spiseatferd med spesielle fangststrategier. Kjøttmeis kan utvikle strategier for spising og fødevalg. Kråker på en kirkegård kan ta med seg gravlys, fly opp i luften for deretter slippe dem ned på bakken slik at de sprekker og frigir stearin som mat. Dette er også en indikasjon at dyr kan koble sammen årsak og virkning.

Gen-kulturell evolusjon hos mennesket

Kultur har påvirket menneskegenomet. Sahelantropus tcadensis  var en av de første hominider som levde i Miocen for 6-7 millioner år i Vest-Afrika. De hadde levevis som aper i trær og slettelandskap hvor etterkommerne gradvis utviklet seg til tobeinte (bipedale). Klimaet i Afrika ble gradvis tørrere på slutten av Miocen og overgang til Pliocen Med Homo habilis for ca. 1.8 ,millioner år siden skjedde det et skifte med migrasjon ut av Afrika og bruk av steinverktøy. Flint med skarpe skjærekanter kunne bli brukt til å kutte opp kjøtt eller til å skrape vekk skinn og fett på innsiden av skinn slik at de kunne bli brukt som klær i kalde strøk.Ved Lomekwi i Vest-Turkana i Kenya er det funnet steinredskaper som er datert til 3.3 millioner år fvt.

Motstående tommel og følsomme fingre muliggjorde finmotorisk bruk av verktøy og redskap til jakt.  Størrelsen på kjevene ble redusert, samt at tannsett ble endret og tilpasset hovedtype av mat som også ga endringer i mage-tarmsystemet. Det skjedde reduksjon i kroppsbehåring. Hunner med kryptisk eggløsningstidspunkt resulterte i helårs brunsttid. Bipedalitet ga endret kopulerings- og seksualitetsatferd.  Jakt krever raske kroppsbevegelse og med to bein plassert under kroppen med armene fri til å handtere jaktredskap var dette en evolusjonær god kombinasjon.  

 Hjernen hos sjimpanse har volum ca. 300 cm3, mens menneskehjernen hos det modnere menneske er fra 1300-1400 cm3 med hjernebark for avanserte kognitive funksjoner. Hjernen er et meget energikrevende organ som resulterer i metabolske kostnader som hadde effekter på evolusjonen av mennesket. Økende hjernestørrelse ga økt behov for høykvalitets næring med høyt energiinnhold, hvor størrelsen på mage-tarmsystemet ble tilsvarende redusert. Leslie Aiello, John Moores, Peter Wheeler utformet i 1995 Kostbart energikrevende vev hypotesen 1995 hvor kjøtt var en nødvendig basis for utvikling av hjernen. Mindre plantekost  hos Frugivore, folivore og insektivore og mer kjøtt (karnivore) ga mindre behov for en stor og lang blindtarm. Kjøttspisere (karnivore) og rovdyr har et mindre fordøyelsessystem enn plantespisere (herbivore) med en mer tungt fordøyelig matkilde.  Kjøttbasert mat krevde kognitivt krevende samarbeid om jakt med behov for symbolsk kultur med språk. Økning i hjernestørrelse fra Homo habilis til Homo erectus er korrelert med mer sofistikert jaktstrategi som krevde mentale kart over terrenget, og med matdeling ved en boplass etter en vellykket jakt. Samarbeidsatferden ga økt behov for sosial intelligens.  I denne utviklingsprosessen må det ha vært en koevolusjon mellom gener og kultur, en gen-kultur koevolusjon.

Ild og kokehypotesen for hjerneutvikling

Naturlige vegetasjonsbranner var kjent fra lynnedslag i tørt savanne- og busklandskap, men noen hominider oppdaget at ilden kunne utnyttes. Kontroll over ilden var en lang og kronglete vei og det andre store kulturelle skisma i menneskets evolusjon. Både som lys- og varmekilde om natten, til å skremme predatorer og brukt ti matlaging. Ild kunne også bli brukt i en jaktstrategi. Kultur med å lage ild og tenne et bål. Oppdagelsen av brent leire kunne gi leirkar brukt til koking av mat og leirkar til oppbevaring av mat slik at den ikke ble spist av smågnagere.  

Darwin mente at kokt eller stekt mat kan ha blitt oppdaget ved en tilfeldighet etter en vegetasjonsbrann. Kokehypotesen til den britiske primatoglogen Richard Wrangham fra boka  Catching Fire: How Cooking Made Us Human (2009) sier at koking eller steking av proteinrikt kjøtt og karbohydratholdige røtter ga lettere fordøyelig mat som er forutsetning for hjerneutvikling,  kanskje allerede hos Homo erectus. Økt gruppestørrelse hvor flere familiegrupper har slått seg sammen ga økt behov for sosisale ferdigheter Kulturelle stratgier for å hanskes med ugunstig temperatur (klær, oppvarming). Planlegging av virksomhet og  fordeling av arbeidsoppgaver.  Alle moderne utgaver av mennesket er avhengig av kokt eller annen varmebehandlet mat. Felles spising er fremdeles en rituell sermoniell  kulturstyrt  handling. Hos mennesker er det velutviklete kulturbetingete mattradisjoner for valg av matvarer og tilberedning.  

Funn fra Wanderwerhulen i Sør-Afrika  er det gjort funn som indikerer bruk av ild og steinredakper for én millioner år siden  Ved Swartkrans i Sør-Afrika er det indikasjoner på at Autralopithecus robustus anvendte ild for 1.5 millioner år fvt. Zhoukoidia hulen i Kina inneholder rester av Pekingmannen Homo erectus pekinensis. som viser kontrollert bruk av ild og redskapaer, frø og bein. Ved Chesowanja ved Baringosjøen i Øs-Afrika er det spor etter bruk av ild datert 1.4 millioner fvt.  Tenne ild og opprettholde med bark og ved. Gnister fra å slå flintstein mot hverandre. Tau eller rep fra lær for å lage en drill til å lage ild fra friksjonsvarme. Faste boplasser. Bruken av ild forsetter til ca. 5000 år fvt. hvor det å øke temperaturen over det som kom fra et vanlig ildsted kunne smelte metaller som kobber, tinn, sølv og gull  og seinere jern i en esse, en pyroteknolog.

Jordbruk og husdyrhold

Domestisering av planter og dyr startet for ca. 10000 år siden i med overgang fra eldre steinalder (paleolittisk) til yngre steinalder (neolittisk).

Stivelse og amylaser

Jordbruk ga økt tilgang på mat med høyt innhold av stivelse. I På savanner i Afrika vokser det tropiske gras (C4-planter) tilpasset tørke, høy temperatur og  næringsfattig jordsmonn, og disse kunne gi stivelsesholdige frø. Kombinert med røtter og rotknoller med stivelse, nøtter, frukt, honning, fugleegg, små invertebrater, samt snegler, muslinger, krepsdyr og småfisk på havstrender kunne være på menyen.  For å kunne bryte ned stivelse trengs enzymet alfa-amylase kodet av AMY-gener. Hos mennesker er disse genene uttrykt både i bukspyttkjertelen (pankreas) og spyttkjertler. Mennesket skiller seg fra de andre primatene hvor mange kopier av AMY det inneholder. Mennesket kan inneholde opptil tjue forskjellige gener AMY1 som koder for alfa-amylase i spyttet. Når stivelse brytes ned til disakkarider og glukose allerede i spyttet gir dette til søt smak i munnen. Gener som ble selektert allerede fra midten av Pleistocen, en adapsjon til stivelsesholdig mat.   Man kan se den samme utvikling fra ulv med to kopier av AMY i pankreas til domestisert hund som har flere kopier.

Husdyrmelkkultur og laktase

Overgang til husdyr som ga melkeprodukter ga seleksjon til evne til å fordøye melekesukker (laktose) i melk også hos voksne. Laktase er et vanlig enzym hos pattedyrunger, men genet for laktose uttrykkes ikke hos voksne. Laktosetoleranse gjør at melkesukker kan bli absorbert fra tarmen i form av  glukose og galaktose katalysert av enzymene laktase og  laktase-florisin hydrolase (β-galakrosidase)  i tarmtottene (villi). Laktase-florisin hydrolase har to aktive seter et for lakkase og et for florizin hydrolase. Enzymet kan spalte laktose, cellobiose og  glykosyl-β-ceramid. Genet for laktase blir uttrykt også  hos voksne mennesker med aner fra stammer med husdyrhold, spesielt i NV-Europa med Norge, Sverige og Danmark . Laktose-intoleranse skyldes mangel på dette enzymet. Evne til å tolerere laktose gjør at man også får tilførsel av vitamin D som det kan bli mangel på i solfattige områder, og melk er også en viktig kilde for biotilgjengelig kalsium, noe som også kan virke som et seleksjonspress for å kunne omsette laktose.  Melkeprodukter blir heller ikke så lett bakteriekontaminert. Ikke-hydrolysert laktose øker det osmotiske trykket i tynntarmen og omsetning av laktose i mikrobiomet i tykktarmen gir fordøyelsesproblemer (laktose-intoleranse).  

Gen-kulturell evolusjon hos nålevende mennesker

I tidligere tider med lange perioder med mangel på mat ga evnen til å lagre mat i fettdepoter i kroppen fra matoverskudd en selektiv reproduktiv fordel. Gener som koder for en slik egenskap giringen fordel med kontinuerlig ekstrem god tilgang på mat, og er heller en ulempe. Man kunne heller tenke seg at egenskapen med velutviklet brunt fettvev som i stedet omsetter maten til varme også hos voksne kunne gi en selektiv reproduktiv fordel.

Nå med en menneskepopulasjon på 8 milliarder individer koblet sammen med internett. et kulturelt kommunikasjonsmedium som savner sidestykke i menneskets historie, glaning på mobiltelefoner med æpps. Sammen med et liv  i såkalte «velstandssamfunn» så er det tenkelig at dette over tid vil gi effekter på genfrekvenser og derved vises som  gen-kulturell evolusjon.

«Menneskets behov for religion skyldes frykt, at mennesket selv føler seg fullstendig maktesløs». Bertrand Russell.

Litteratur

Boyd  R & P. Richerson. P : Culture and the evolutionary process. The University of Chicago Press, 1985.

Beja-Pereira A, Luikart G, England PR et al: Gene-culture coevolution between cattle milk protein genes and human lactase genes. Nature Genetics 35 (2003)311–13.

Cavalli-Sfornza L. & Feldman M: Cultural transmission and evolution: A quantitative Approach. Princeton University Press, 1981.

Hardy K, Brand-Miller J, Brown KD,  Thomas MG & Copeland L:The importance of dietary carbohydrate in human evolution. The Quarterly Review of Biology 90: (2015) 251–268. /10.1086/682587

Lumsden CJ &Wilson EO: Genes, mind and culture: The coevolutionary process. Harvard University Press 1981.

Wikipedia

Tilbake til hovedside

Publisert 15. apr. 2023 09:33 - Sist endret 25. apr. 2023 13:08