05.08.2013 Views

BIOLOGI - Liber

BIOLOGI - Liber

BIOLOGI - Liber

SHOW MORE
SHOW LESS

Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!

Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.

<strong>BIOLOGI</strong><br />

Susanne Fabricius<br />

Fredrik Holm<br />

Anders Nystrand


ISBN 978-91-47-08594-1<br />

© 2013 Susanne Fabricius, Fredrik Holm, Anders Nystrand<br />

och <strong>Liber</strong> AB<br />

Redaktion: Peter Larshammar<br />

Formgivare: Lotta Rennéus<br />

Bildredaktör: Mikael Myrnerts<br />

Teckningar: Typoform, Anders Nyberg<br />

Produktion: Adam Dahl<br />

Fjärde upplagan<br />

1<br />

Repro: Repro 8 AB, Nacka<br />

Tryck: Kina 2013<br />

KOPIERINGSFÖRBUD<br />

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering,<br />

utöver lärares och elevers rätt att kopiera för<br />

undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden.<br />

BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer<br />

och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner<br />

och universitet.<br />

Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt<br />

upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller<br />

fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av<br />

olovligt framställt material. Såväl analog som digital<br />

kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.<br />

bonuspresskopia.se.<br />

<strong>Liber</strong> AB, 113 98 Stockholm<br />

Tfn 08-690 92 00<br />

www.liber.se<br />

kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01<br />

e-post: kundservice.liber@liber.se


Välkommen till<br />

Spektrum Biologi<br />

Den fjärde upplagan av Spektrum Biologi tar avstamp i Lgr 11.<br />

Kursplanens förmågor möts med nya moment, och det centrala innehållet<br />

med uppdaterat stoff och nya kapitel.<br />

I kapitelingresserna har förmågorna lyfts – dels med bilder och frågor,<br />

dels med målbeskrivningar baserade på det centrala innehåll och de<br />

förmågor som behandlas i kapitlet.<br />

De nya Perspektiven lockar till diskussion och ställningstagande. Här<br />

tränas förmågan att skilja värderingar från fakta och att utveckla ett<br />

kritiskt tänkande kring argument och källor. Faktarutor med ”Liv i utveckling”,<br />

”Historia” och ”Forskning” ger intressanta utblickar och visar<br />

på biologins bredd.<br />

Varje avsnitt avslutas med Testa dig själv­frågor och begreppsträning<br />

– Förklara begreppen. Varje kapitel i sin tur avslutas med en sammanfattning<br />

följd av Finalen med kapitelövergripande uppgifter i ämnesprovens<br />

anda. En bra möjlighet att testa kunskaperna och få träning inför<br />

ämnesproven.<br />

De biologiska sammanhang som lyfts i kursplanen – hälsa, naturbruk och<br />

miljö – har fått ökat utrymme. ”Hälsa” har fått ett eget kapitel, liksom<br />

”Naturbruk och miljö” där hållbar utveckling är ett centrala tema. Vikten<br />

av biologisk mångfald och hur vi använder naturresurserna tas även<br />

upp i ekologikapitlet. Evolutionen ska enligt kursplanen vara den grund<br />

biologi ämnet vilar på och presenteras därför tidigt i boken för att ligga<br />

till grund för kommande kapitel. Kapitlet ”Arvet, gener och bioteknik”<br />

betonar möjligheter och risker, samt de etiska frågor som den nya tekniken<br />

kan väcka.<br />

Författare till kapitel 1–3 och 9 är Susanne Fabricius, lärare. Kapitel 4–6<br />

och 10 har skrivits av Fredrik Holm, och kapitel 6–8 och 10 av Anders<br />

Nystrand. Båda är vetenskapsjournalister.<br />

Spektrum Biologi finns i två versioner – en Grundbok och en Lightbok.<br />

Ligthboken är parallell med Grundboken och kan användas av elever som<br />

vill ha en lättare kurs med mindre textmängd. Böckerna finns även som<br />

Onlineböcker.<br />

3


1. LIV I UTVECKLING<br />

4<br />

Innehåll<br />

1<br />

2<br />

Liv och utveckling 6<br />

1. Från enkelt till komplicerat liv 8<br />

2. Forskning gav ny syn på livet 13<br />

3. Evolutionens drivkrafter 22<br />

4. Organismernas släktskap 27<br />

5. Vetenskap och ovetenskap 31<br />

PERSPEKTIV: Tro eller vetande 36<br />

Finalen 40<br />

Utan grönt inget liv 42<br />

1. Fotosyntesen fångar in solenergi 44<br />

2. Förbränningen frigör energi 48<br />

3. Stora och små alger 52<br />

4. Sporväxter 55<br />

5. Växter med frön 59<br />

PERSPEKTIV: Hotad pollinering? 70<br />

6. Svampar – varken växter eller djur 72<br />

7. Lavar – svamp och alg i samarbete 79<br />

Finalen 83<br />

3<br />

4<br />

5<br />

Djurens liv 86<br />

1. Världens alla djur 88<br />

2. Ryggradslösa djur – mest i vatten 94<br />

3. Maskar – parasiter och jordbrukare 103<br />

4. Leddjur har böjligt hudskelett 106<br />

5. Fiskar, groddjur och kräldjur 118<br />

6. Fåglar – från ödlor till ”flygmaskiner” 127<br />

7. Däggdjur – vi och våra släktingar 134<br />

PERSPEKTIV: Vargdebatt 140<br />

8.Människans utveckling 142<br />

Finalen 149<br />

Ekologi 154<br />

1. Liv i samspel 156<br />

2. Energi och materia 162<br />

3. Olika känsliga ekosystem 166<br />

4 Bruka utan att förbruka 170<br />

PERSPEKTIV: Tar fisken slut? 178<br />

Finalen 182<br />

Naturbruk och miljö 184<br />

1. Människan omformar naturen 186<br />

2. Människans ekosystem 191<br />

3. Klimat i förändring 196<br />

Perspektiv: Fossilfritt till år 2050? 200<br />

4. Förorenad luft 202<br />

5. Övergödning 208<br />

6. Miljögifter och avfall 211<br />

7. En hållbar utveckling 216<br />

PERSPEKTIV: Konsumtion - vår tids fråga 220<br />

Finalen 224


6<br />

7<br />

8<br />

Vår fantastiska kropp 228<br />

1. Celler i samarbete 230<br />

PERSPEKTIV: Stamceller framtidens reservdelar? 236<br />

2. Maten ger näring till cellerna 238<br />

3. Andningen fixar syre till cellerna 242<br />

4. Hjärta och blodomlopp 245<br />

5. Så försvarar sig din kropp 253<br />

6. Skelettet- lätt men starkt som stål 257<br />

7. Musklerna ger dig rörelseförmåga 260<br />

8. Huden – skydd och luftkonditionering 263<br />

Finalen 269<br />

Nervsystemet styr din kropp 272<br />

1. Så fungerar ditt nervsystem 274<br />

2. Vår hjärnbark gör oss unika 279<br />

PERSPEKTIV: Betsämmer du eller din hjärna? 284<br />

3. Lukt, smak och känsel 286<br />

4. Synen – ett ljuskänsligt sinne 289<br />

5. Örats sinnen – hörsel och balans 293<br />

6. Hormoner är kemiska budbärare 296<br />

Finalen 302<br />

Hälsa och sjukdom 304<br />

1. Vad är hälsa och sjukdom? 306<br />

2. Träning, mat och sömn 310<br />

3. Bakterier och virus – vänner och fiender 320<br />

4. Hälsoproblem hos unga 327<br />

5. Vanliga sjukdomar hos vuxna 334<br />

6. Sjukvård och alternativ medicin 338<br />

PERSPEKTIV: Bakterierna slår tillbaka 348<br />

7. Droger och beroende 350<br />

Finalen 363<br />

9<br />

10<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Sex och relationer 366<br />

1. På väg att bli vuxen 368<br />

PERSPEKTIV: Hur jämställda är vi? 372<br />

2. Lär känna din kropp 374<br />

3. Sexuellt samliv 378<br />

4. Säker sex 383<br />

5. Från liv till död 388<br />

Finalen 394<br />

Arvet, gener och bioteknik 396<br />

1. Gener är recept på proteiner 398<br />

2. Gener för arvet vidare 403<br />

3. Sjukdomsgener och genteknik 410<br />

Perspektiv: Gentester på gott och ont 416<br />

4. Från avel till genslöjd 418<br />

5. Gener med nya uppdrag 423<br />

6. En bot mot världssvälten? 428<br />

Finalen 434<br />

5


Bland djuren är den biologiska mångfalden<br />

störst hos insekterna. Varför är det så tror du?<br />

1.<br />

Bildtext …<br />

LIV I utVeckLING<br />

en planet full av liv<br />

Än så länge känner vi bara till en planet i universum där det finns liv. Det är jorden. Tack<br />

vare solen har vi ljus och lagom temperatur. Här finns också syre att andas, mat att äta<br />

och många olika miljöer att leva i. På jorden lever vi människor tillsammans med en massa<br />

olika varelser i en biologisk mångfald som ständigt utvecklas och där vi alla är beroende av<br />

varandra. Men vad är egentligen liv, och hur tror du att det har utvecklats?


B1_02: nåt kring myter och folktro,<br />

kanske sjöodjur eller spöke?<br />

Naturen<br />

Vad<br />

beskrevs<br />

är skillnaden<br />

ofta<br />

mellan<br />

som mystisk<br />

vetenskap<br />

och<br />

och folktro?<br />

skrämmande förr i tiden. Tror du på sjöodjur<br />

som många gjorde förr?<br />

häR FåR DU läRa DIG<br />

• att formulera vad som är typiskt för alla<br />

levande organismer<br />

• beskriva livets uppkomst utifrån<br />

naturvetenskapliga teorier och modeller<br />

• redogöra för hur forskning förr kunde gå till och<br />

hur biologiska upptäckter lett till ny kunskap<br />

• redogöra för begreppet art och artbildning<br />

• beskriva hur organismerna identifieras, sorteras<br />

och grupperas<br />

• använda kunskaper i biologi för att ta ställning<br />

och diskutera viktiga frågor i samhället<br />

INNEhåll<br />

Att göra fältstudier i en tropisk regnskog kan<br />

vara spännande. Tror du att det fortfarande<br />

finns chans att hitta nya arter?<br />

1.1 Från enkelt till komplicerat liv<br />

1.2 Forskning gav ny syn på livet<br />

1.3 Evolutionens drivkrafter<br />

1.4 Organsimernas släktskap<br />

1.5 Vetenskap och ovetenskap<br />

PERSPEKTIV Tro eller vetande?<br />

7


1. LIV I UTVECKLING<br />

Från enkelt till komplicerat liv<br />

8<br />

En av de platser<br />

där den biologiska<br />

mångfalden är<br />

som störst är i<br />

korallreven.<br />

1.1 Från enkelt till<br />

komplicerat liv<br />

För 4,6 miljarder miljoner år sedan tändes vår sol i den galax vi kallar<br />

Vintergatan. Därefter bildades jorden som en av flera planeter i vårt<br />

solsystem. När jorden svalnat tog livet sin början. Det tidiga livet var<br />

enkelt och lämnade få spår efter sig, Men med tiden utvecklades en<br />

allt större mångfald. Några har lämnat spår som vi kan studera idag.<br />

biologi – läran om livet<br />

Ordet biologi betyder läran om livet och handlar om allt som är levande.<br />

Typiskt för allt liv är att det kan föröka sig, växer, andas och behöver energi.<br />

De flesta kan också röra sig och reagera på omgivningen. Med hjälp<br />

av våra sinnen kan vi och andra djur reagera på saker som händer runt<br />

omkring oss. Även växter kan röra sig mot ljuset, fast de inte har ögon.<br />

Alla levande varelser kallas gemensamt för organismer. Hit räknas<br />

allt från pyttesmå bakterier till jättestora växter och djur. Även vi människor<br />

räknas till djuren. Vi är däggdjur som ger våra ungar mjölk –<br />

precis som kor, hundar, katter, fladdermöss och valar.<br />

Men hur uppstod egentligen livet på jorden? Varifrån kommer den<br />

myllrande mångfald av liv som vi ser omkring oss idag? För att hitta<br />

svar på den frågan måste vi gå långt, långt tillbaka i tiden.


Planeten jorden blir till<br />

Idag tyder forskingen på att universum blev till för 13,7 miljarder<br />

år sedan i det som kallas Den Stora Smällen – Big<br />

Bang. Vår sol bildades långt senare, för ungefär 4,6 miljarder<br />

år sedan. Inte långt därefter bildades jorden och de övriga<br />

sju planeterna i vårt solsystem ur de gasmoln och partiklar<br />

som omgav den unga solen.<br />

Det var en våldsam tid där den unga jorden ständigt<br />

krockade med kometer och andra himlakroppar i solsytemet.<br />

Krockarna värmde jorden till en smält massa. Först för drygt<br />

4 miljarder år sedan minskade antalet krockar. Sakta sjönk<br />

temperaturen och jordytan började stelna till hårt berg med<br />

vulkaner.<br />

Hav bildas och kemin får liv<br />

Kometerna som kolliderade med jorden innehöll mängder<br />

av is. När de träffade den heta jorden bildades vattenånga.<br />

När jorden med tiden svalnade övergick ångan till regn som<br />

sakta fyllde de första haven.<br />

Hav och luft innehöll nu många olika kemiska ämnen,<br />

bland annat utspydda från vulkaner. Med hjälp av de ämnena<br />

fanns förutsättningar för att livets enklaste kemiska byggstenar<br />

skulle kunna bildas.<br />

Forskare har visat att elektriska urladdningar från väldiga<br />

åskväder kan omvandla enkla kemiska ämnen till livets enklaste<br />

byggstenar. Det finns också teorier om att livets första<br />

byggstenar kom hit med kometer från rymden.<br />

Historia<br />

MILLERS ExPERIMENT<br />

På 1950­talet gjotde forskaren Stanley Miller ett berömt experiment<br />

där han utsatte en konstgjord uratmosfär med de ämnen som fanns<br />

dä jorden bildades för blixtar. Han har själv beskrivit vad han såg när<br />

vattenångan blev vätska igen. ”The first time I did the experiment, it<br />

turned red. Very dramatic! And then, after it turned red, it got more<br />

yellow and then brown as the sparking went on”. Experimentet pågick<br />

i veckor och resultatet var häpnadsväckande. Det hade bildats enkla<br />

kemiska byggstenar till proteiner och DNA – delar som ingår i enkelt liv.<br />

Enorma tidsrymdEr<br />

1 miljard år = 1 000 miljoner år<br />

= 1 000 000 000 år<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Den tidiga jordens yta var ett hav<br />

av flytande lava. Först när krockarna<br />

med andra himlakroppar slutade sjönk<br />

temperaturen och lavan stelnade till berg.<br />

9


1. LIV I UTVECKLING<br />

För 3,5 miljarder år<br />

sedan fanns kolonier av<br />

encelliga bakterier som<br />

kallas stromatoliter. De<br />

kunde fånga in solenergi<br />

och bilda syre genom<br />

fotosyntes. Än idag<br />

finns sådana kolonier i<br />

Australien.<br />

10<br />

Livets uppkomst – kopierande molekyler<br />

En av de tidiga ”livsmolekyler” som bildades var enkla föregångare till<br />

DNA, det kemiska ämne som våra arvsanlag består av. Unikt för de<br />

molekylerna var att de kunde göra kopior av sig själva – ett förutsättning<br />

för liv och utveckling. Runt detta enkla DNA bildades med tiden<br />

en tunn, skyddande hinna av fettliknande ämnen, ett cellmembran. En<br />

första enkel urcell hade bildats. Nu kunde cellerna med hjälp av DNA<br />

föröka sig genom celldelning och bilda nya celler. Livet på jorden hade<br />

tagit sin början.<br />

Ett annat villkor för liv var att cellerna kunde hämta energi från sin<br />

omgivning. Den behövdes bland annat för att sätta ihop nya kemiska<br />

byggstenar för att cellen skulle kunna växa och föröka sig. Som energikällor<br />

kunde urcellerna använda enkla kolföreningar och vulkaniska<br />

gaser i havet.<br />

Att liv kunde uppstå på just vår planet beror bland annat på att det<br />

fanns flytande vatten här och att vi ligger lagom långt från solen för<br />

att få rätt temperatur för liv. Idag räknar forskare med att nästan varje<br />

stjärna som du ser på himlen kan ha planeter runt sig, vissa av dem<br />

kanske med möjlighet till liv.


Fotosyntesen – en syrerevolution<br />

Vi vet fortfarande inte exakt hur och när det första livet uppstod.<br />

Jordens våldsamma historia har förstört spåren från den tiden. De<br />

äldsta spåren av liv man hittat är drygt 3,5 miljarder år gamla.<br />

De första cellerna var mycket enkelt byggda och hade ingen cellkärna.<br />

De liknade på många sätt dagens bakterier. En del levde i heta<br />

miljöer vid vulkaner på havsbottnen eller i berggrundens sprickor. Men<br />

redan vid den tiden började celler med det gröna färgämnet klorofyll att<br />

utvecklas. De kunde fånga in solenergi och tillverka glukos (socker)<br />

och syre. Det var tidiga släktingar till dagens blågröna bakterier. Med<br />

dem var fotosyntesen född – en avgörande händelse för livets utveckling.<br />

Förbränning och ozon<br />

Syret från fotosyntesen ökade nu sakta mängden syre i hav och på land.<br />

För de tidiga organismerna var syret en giftig nyhet, men med tiden<br />

utvecklades nya organismer som kunde andas syre. De fick sin energi<br />

genom förbränning av glukos från fotosyntesen. Det kallas cellandning<br />

och var ett nytt, effektivt sätt att frigöra energi ur mat med syrets hjälp.<br />

Högt uppe i atmosfären bildade syret med tiden ett skikt av gasen<br />

ozon som skyddade jorden från solens skadliga ultravioletta strålning.<br />

Än så länge fanns livet bara i haven där det var skyddat från strålningen,<br />

men ozonskiktet var nödvändigt för att livet långt senare även skulle<br />

kunna börja inta land.<br />

Jorden<br />

bildas<br />

Bakterier<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

4,6 4 3 2<br />

1 0,5 idag<br />

Miljarder år från idag<br />

Blågröna<br />

bakterier Syrehalten<br />

stiger i<br />

atmosfären<br />

Blågröna bakterier kan orsaka<br />

så kallad algblomning. De är<br />

släktingar till de blågröna<br />

bakterier som en gång fyllde<br />

jordens atmosfär med syre.<br />

Syrehalten ökade rejält för drygt<br />

500 miljoner år. Sedan dess har<br />

den varierat mycket och skapat nya<br />

förutsättningar för livets utveckling.<br />

Liv på land<br />

Syrehalt i<br />

atmosfären<br />

30 %<br />

20 %<br />

0 %<br />

11


1. LIV I UTVECKLING<br />

12<br />

Blågröna<br />

bakterier blev<br />

kloroplaster i<br />

växtcellen<br />

Blågrön<br />

bakterie<br />

Urbakterier<br />

Cellkärna<br />

Celldel med klorofyll<br />

– en kloroplast.<br />

Cell där en<br />

kärna utvecklats<br />

Föregångare<br />

till växtceller<br />

tEsta diG sJÄLV 1.1<br />

FÖRKlaRa BEGREPPEN<br />

Föregångare till växter, svampar och djur<br />

De tidigaste föregångarna till dagens växter, svampar<br />

och djur dök upp för över 2 miljarder år sedan. De<br />

var lite större än tidigare bakterier och hade utvecklat<br />

en cellkärna med DNA. De hade även utvecklat<br />

specialiserade delar i cellerna där cellandningen sker,<br />

och delar med klorofyll där fotosyntesen sker. De<br />

här delarna var ursprungligen små bakterier som levt<br />

fritt i havet, men nu ”flyttat in” i de större bakterierna.<br />

Celler med klorofyll utvecklades sedan till växter,<br />

medan de utan blev föregångare till alla dagens djur.<br />

Med tiden började flercelliga organismer som växter<br />

och djur att utvecklas genom att de modernare<br />

cellerna slog sig samman och började samarbeta.<br />

Redan för 600 miljoner år sedan fanns en mångfald<br />

av flercelliga alger. Några av de nya livsformerna<br />

började även föröka sig sexuellt istället för med vanlig<br />

enkel celldelning. Förökningen skedde ofta genom<br />

att en spermie och ett ägg förenades – en befruktning<br />

hade skett. I samma stund började ett nytt liv växa<br />

och utvecklas.<br />

• biologi • organismer • DNA • klorofyll<br />

• fotosyntes • cellandning • ozon<br />

1. Vad är typiskt för allt liv?<br />

2. Beskriv jordens barndom för cirka 4 miljarder år sedan.<br />

3. Hur bildades de första haven på jorden?<br />

4. Beskriv Millers experiment.<br />

5. Varför är det kemiska ämnet DNA så viktigt?<br />

6. Hur tror man att den första urcellen bildades?<br />

7. Varför har liv kunnat uppstå på just vår planet?<br />

8. Varför var det så viktigt för livet på jorden att det utvecklades celler med klorofyll?<br />

9. På vilket sätt var ozonskiktet viktigt för livets utveckling?


1.2 Forskning gav<br />

ny syn på livet<br />

Liv kan finnas hos en enda cell som andas och lever. Eller som hos<br />

oss människor av tiotusentals miljarder celler som samarbetar. Vissa<br />

celler kan själva tillverka sin mat, och utan dem skulle varken vi eller<br />

mycket annat liv kunna överleva. Men celler är för små för att ses<br />

med blotta öga, så hur upptäckte vi egentligen dem? Vi tittar tillbaka<br />

i historien och ser hur man forskade förr.<br />

Cellen är livets minsta levande del<br />

Idag vet vi att alla organismer är uppbyggda av små, små “rum” som<br />

kallas celler. Cellen är den minsta levande delen hos allt liv. De allra<br />

flesta organismer består av en enda cell och kallas encelliga. Men många<br />

organismer, både bland växter och djur, är flercelliga och består av en<br />

mängd celler som samarbetar. Vi människor är till exempel uppbyggda<br />

av tiotusentals miljarder celler som tillsammans bildar alla våra organ.<br />

Men att livet är byggt av celler har vi inte alltid vetat.<br />

mikroskopet avslöjade cellernas värld<br />

Det var först under 1600-talet, när man uppfann<br />

tillräckligt bra mikroskop, som cellerna<br />

upptäcktes. Den nya tekniken förstorade det<br />

man tittade på flera hundra gånger, och öppnade<br />

en helt ny värld för forskarna. Med tiden<br />

kunde man även studera detaljer i växters och<br />

djurs uppbyggnad, och såg att celler kunde se<br />

väldigt olika ut och kunde innehålla många<br />

mindre delar. Nu upptäckte man också att det<br />

fanns bakterier.<br />

Med de mikroskop som kom på 1600-talet öppnades<br />

en helt ny värld för forskarna. Överst syns en skiss<br />

över de mikroorganismer man nu kunde se.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

13


1. LIV I UTVECKLING<br />

14<br />

Runt djurceller finns<br />

ett tunt cellmembran<br />

VEtEnskaP i utVECkLinG<br />

Ny TEKNIK LEDER TILL NyA UPPTÄCKTER<br />

Holländaren Antonie van Leewenhoek lyckades mot slutet av 1600­talet slipa så fina<br />

glaslinser att han kunde bygga ett mikroskop som förstorade 500 gånger. Genom sina<br />

studier av bakterier och andra små organismer kunde han bland annat visa att teorin<br />

om uralstring, som man hittills trott på, var fel. Enligt den kunde liv uppstå av sig självt,<br />

exempelvis ur smuts. Inte så konstigt kanske om man sett råttor bland smuts och<br />

larver som kom ur ruttnande kött. Idag vet vi att bara liv kan ge upphov till nytt liv.<br />

Däremot hade Leewenhoek fel när han tyckte sig se färdiga foster, små<br />

minimänniskor, inne i mannens spermier (se bilden). Även andra forskare tyckte att det<br />

såg så ut. Det dröjde ända till slutet av 1700­talet innan man förstod att det krävdes<br />

en befruktning mellan ägg och spermie för att ett nytt liv skulle bildas.<br />

Celler – både lika och olika<br />

När man jämför djur- och växtceller ser man, precis som forskarna<br />

såg på den tiden, att de har både likheter och olikheter. Växtcellen är<br />

ofta större och innehåller delar som djurcellen saknar. Båda har ett tunt<br />

cellmembran, men utanför växtcellens cellmembran finns dessutom en<br />

hård cellvägg som ger stöd åt växten. Inuti växtcellen finns även ett stort<br />

cellsaftrum med vatten. Om växten slokar finns det för lite vatten där. I<br />

växternas celler finns också kloroplaster med det gröna klorofyllet med<br />

vars hjälp fotosyntesen kan ske. Alla de här delarna saknas i djurcellen.<br />

En viktig del som finns i alla celler utom hos bakterier är cellkärnan.<br />

Den innehåller arvsanlagen, DNA, med all den information som bestämmer<br />

vad som ska hända i cellen och hur organismen ska utvecklas.<br />

Djurcell Växtcell<br />

Cellkärna<br />

Cellmembran<br />

Cellvägg<br />

Kloroplast<br />

Cellsaftrum<br />

Växtcellen kan<br />

med hjälp av sitt<br />

klorofyll tillverka<br />

både mat och syre.


Fältstudier på Linnés tid<br />

Men forskningen skedde inte bara vid mikroskop i laboratorier.<br />

Redan på den tiden gjorde man fältstudier<br />

i naturen och förundrades över allt man såg. Den<br />

kända svenska biologen Carl von Linné gjorde på<br />

1700-talet dagligen långa vetenskapliga vandringar<br />

kring Uppsala där han bodde. Under vandringarna<br />

undervisade han sina elever om vad som var ätligt och<br />

vad som var giftigt i naturen. Genom sina medicinska<br />

kunskaper kunde han också berätta vad som var bra för<br />

hälsan och vilka växter som kunde användas som läkemedel.<br />

På så sätt gjorde han också en samhällsinsats.<br />

Linné gjorde även många längre resor i Sverige och till<br />

andra länder. Han diskuterade sina upptäckter med sina elever,<br />

och spred sina tankar med brev till vetenskapsmän över hela världen.<br />

På den tiden fick man gå till fots, åka med hästar eller färdas<br />

med båt. Men eftersom Linné lätt blev sjösjuk reste han inte gärna<br />

med båt till andra länder, utan skickade sina elever på sådana resor.<br />

De hade sedan med sig många spännande organismer hem från hela<br />

världen. Många är uppstoppade eller ligger i sprit och kan studeras än<br />

idag 300 år senare.<br />

Linnés sommarställe<br />

Hammarby utanför<br />

Uppsala finns kvar som<br />

museum idag.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Carl von Linné hade en stor<br />

grupp elever som han reste runt<br />

med i Sverige på 1700-talet.<br />

15


1. LIV I UTVECKLING<br />

16<br />

Rödklöver,<br />

Trifolium<br />

pratense<br />

Rödklöver och vitklöver är<br />

två olika arter. Men de liknar<br />

varandra och tillhör båda<br />

släktet Trifolium. Trifolium<br />

betyder tre blad. Pratense<br />

betyder äng och repens<br />

krypande.<br />

Linné skapade ordning i mångfalden<br />

Det Linné såg på sina vandringar och resor väckte många frågor. Hur<br />

hängde allt ihop, fanns det något mönster i mångfalden? Linné tog itu<br />

med problemet genom att sortera växter och djur i olika grupper.<br />

Allt för att skapa ordning och reda bland organismerna. Men precis<br />

som de flesta på den tiden trodde han på Bibelns ord om att<br />

Gud skapat alla organismer vid ett tillfälle – ”var och en efter sin<br />

art”.<br />

Linné blev världsberömd genom sitt arbete med att gruppera<br />

och namnge växter och djur. Utifrån deras likheter delade han in<br />

dem i familjer, släkten och arter. Eftersom det vetenskapliga språket<br />

då var latin gav han dem både ett svenskt och<br />

ett latinskt namn. Linné namngav cirka 7 000<br />

växter och 4 000 olika djur. Varje organism<br />

fick ett eget artnamn.<br />

Det latinska artnamnet består av två<br />

delar. Den första delen talar om vilket<br />

släkte arten tillhör. Vår art, människan,<br />

heter till exempel Homo sapiens. Vi<br />

tillhör släktet Homo. Den andra delen<br />

i artnamnet berättar ofta något om arten.<br />

Sapiens betyder förståndig. Andra<br />

vanliga namn är vulgaris som betyder att<br />

arten är vanlig, och maritimus som betyder<br />

att den finns vid havet.<br />

En av de många blommor Linné gav<br />

namn åt var stinknävan. Den är släkt med<br />

Vitklöver,<br />

Trifolium<br />

repens<br />

midsommarblomster, men luktar förfärligt illa. Linné som var en humoristisk<br />

man hade en ovän som hette Robert. Han gav därför den<br />

illaluktande blomman namnet Geranium robertianum.<br />

Än idag använder biologer, läkare och veterinärer i hela världen<br />

latinska namn på olika organismer, kroppsdelar och sjukdomar.


Vad är en art?<br />

För att tillhöra samma art måste individerna kunna få barn och barnbarn<br />

med varandra. Alla människor tillhör exempelvis samma art trots<br />

att vi kan se ganska olika ut. Men även om vi har helt olika utseenden<br />

och hudfärg kan vi ju få barnbarn med varandra. Samma sak gäller till<br />

exempel alla hundar. Det finns många olika hundraser, men de tillhör<br />

alla samma art.<br />

Hästar och åsnor tillhör däremot inte samma art. Men de kan ändå<br />

få ungar med varandra. Fölet kallas mula om mamman är en häst, och<br />

mulåsna om mamman är en åsna. Men mulor och mulåsnor är sterila<br />

och kan inte få egna ungar. Det visar att hästar och åsnor inte tillhör<br />

samma art – de kan inte få barnbarn med varandra. Blandningar mellan<br />

olika arter kallas ofta bastarder bland djur och hybrider bland växter.<br />

Forskning i konflikt med religionen<br />

Att forska förr var på många sätt annorlunda<br />

än idag. Det var en tid när religionen<br />

hade stor makt. Ibland gjorde<br />

resultaten och de nya insikterna att man<br />

kom i konflikt med det religionen lärde<br />

ut. Enligt Bibeln hade ju Gud skapat alla<br />

nu levande organismer på några dagar.<br />

På den sjätte dagen skapades människan<br />

– först Adam och sedan Eva från ett<br />

revben ur den sovande Adam. Och sedan<br />

skapelsen hade ingen art förändrats enligt<br />

Bibeln.<br />

Så trodde de flesta i nästan 2000 år.<br />

Och än idag finns det de som tror bokstavligt<br />

på Bibeln eller andra skapelseberättelser.<br />

De brukar kallas kreationister.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Det finns många olika<br />

hundraser. Men alla<br />

tillhör samma art Canis<br />

familiaris, tamhunden.<br />

En målning från 1500-tale med<br />

scener från Edens lustgård,<br />

Paradiset. Till höger formar Gud<br />

Eva ur Adams revben.<br />

17


1. LIV I UTVECKLING<br />

18<br />

Aristoteles tänkte sig<br />

utvecklingen som en stege<br />

där de mest fulländade<br />

hamnade överst. Längst ner<br />

fanns stenarna, som han<br />

trodde var levande.<br />

Trilobiter var en<br />

sorts kräftdjur som är<br />

vanliga fossilfynd.<br />

ordning i naturen<br />

Många kända vetenskapsmän har under århundradena haft olika teorier<br />

om varför det finns så många olika sorters djur och växter. Redan<br />

greken Aristoteles hade under antiken tankar om en ordning i naturen<br />

från lägre till högre organismer. Han placerade in dem på en stege.<br />

Ju högre upp på stegen organismen befann sig desto mer fulländad<br />

var den. Längst ner fanns stenarna, som han liksom Linné trodde<br />

var levande, och högst upp fanns människan. Hans tankar byggde på<br />

de naturvetenskapliga kunskaper man hade då om att livet existerat<br />

oförändrat sedan det skapades.<br />

Fossil avslöjade livets utveckling<br />

Om du någon gång tittat på en gammal stentrappa har du kanske sett<br />

spår av uråldrigt liv som bevarats i stenen. Ofta kommer de från fossila<br />

bläckfiskar med skal. Avtrycket finns kvar trots att bläckfisken för länge<br />

sedan är borta.<br />

När organismerna dog bäddades de in i lager på lager av lera och<br />

jord, ofta på havsbottnen. Under årmiljonerna har lagren förvandlats<br />

till berg och organismerna har förstenats inne i berget. Sådana avtryck<br />

eller förstenade spår av organismer kallas fossil. De äldsta fossil vi hittat<br />

av djur är 575 miljoner år gamla, men troligen utvecklades de första<br />

djuren redan för 1 000 miljoner år sedan. Att det inte finns äldre fossil<br />

beror på att de bara innehöll mjuka delar som inte lämnat avryck i<br />

form av fossil.


Under 1600- talet och framåt, när det blev populärt bland forskare<br />

att leta fossil, kände man igen många av fossilen från växt- och djurvärlden.<br />

Men vissa kände man inte alls igen. De okända fossilen trodde<br />

man kom från outforskade delar av världen. Vissa trodde att det var<br />

varelser som hade gått under vid den syndaflod som beskrevs i Bibeln.<br />

Med tiden började man inse att de märkliga fossilen istället måste<br />

vara spår av utdöda växter och djur. Livet måste var mycket äldre än<br />

man tidigare trott. Fossil som hittades i de undre lagren i berg måste<br />

ha levt före de man hittade ovanför. Olika sorters djur och växter<br />

måste alltså ha funnits under olika tidsåldrar. Allt fler började tvivla på<br />

att alla organismer skapats samtidigt och sedan inte förändrats, som<br />

Bibeln berättade. Kanske hade organismerna istället utvecklats under<br />

en mycket lång tid?<br />

Charles Darwin var den forskare som på 1800-talet gav en förklaring<br />

till hur det gått till. Men han blev motsagd av kyrkans män. Idag<br />

vet vi med all säkerhet att han hade rätt.<br />

tEsta diG sJÄLV 1.2<br />

FÖRKlaRa BEGREPPEN<br />

• cellmembran • cellkärna • artnamn • bastard • fossil<br />

1. Berätta om teorin om uralstring.<br />

2. Rita och beskriv skillnaderna mellan en växtcell och en djurcell.<br />

3. Berätta om Carl von Linnés fältstudier.<br />

4. Vad utgick Linné ifrån när han delade in organismerna?<br />

5. Varför kan inte hundar och katter få ungar med varandra?<br />

6. Vad måste gälla för att två individer ska tillhöra samma art?<br />

7. Vad är en kreationist?<br />

8. Hur bildas fossil?<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Grand Canyon i USA är<br />

ett enormt ”bibliotek”<br />

över livets utveckling.<br />

Coloradofloden har grävt<br />

sig ner genom berglagren<br />

och frilagt olika fossil. De<br />

äldsta ligger längst ner<br />

och är 550 miljoner år<br />

gamla.<br />

19


1. LIV I UTVECKLING<br />

20 20<br />

LiV i utVECkLinG<br />

Celler med cellkärna och<br />

specialiserade inre delar<br />

började bildas för över<br />

2 miljarder år sedan.<br />

1 miljard år sedan<br />

Urtiden<br />

Det finns få fossil, men fynd<br />

tyder på att det ändå fanns<br />

en mångfald av liv. Många av<br />

livsformerna från den här tiden<br />

dog ut i en av jordens många<br />

massutdöenden.<br />

2 miljarder år sedan 6 miljarder<br />

5 miljarder år sedan<br />

år sedan<br />

Stromatoliter är bland<br />

de äldsta fossilen. De<br />

består av blågröna<br />

bakterier och mineraler.<br />

Solen och planeterna bildas i<br />

Vintergatan för 4,6 miljarder<br />

år sedan.<br />

Kambrium<br />

540–490 miljoner<br />

Livet i havet<br />

blomstrar med olika<br />

leddjur, svampdjur,<br />

maskar, snäckor och<br />

tagghudingar.<br />

Vintergatan är en av universums<br />

många galaxer som bildas efter Big<br />

Bang för 13,7 miljarder år sedan.<br />

Ordovicium<br />

490–445 miljoner<br />

Mångfalden i haven<br />

blir allt större.<br />

Enstaka växter och<br />

leddjur har börjat<br />

erövra land.<br />

Silur<br />

445–415 miljoner<br />

I haven finns<br />

gigantiska<br />

havsskorpioner<br />

och de första<br />

käkfiskarna.<br />

Kärlväxter börjar<br />

utvecklas på land.


Blågröna bakterier tillverkar<br />

syre med hjälp av klorofyll.<br />

Garvitationen<br />

samlar<br />

rymdsten till<br />

en tidig jord.<br />

Devon<br />

415–360<br />

miljoner<br />

Fiskarnas<br />

tidsålder.<br />

På land finns<br />

tidiga groddjur<br />

och enkla<br />

insekter.<br />

3 miljarder år sedan<br />

Meteoritregn värmer jorden.<br />

Hettan får metaller att samlas<br />

i jordens inre, medan lättare<br />

ämnen blir kvar på ytan.<br />

Perm<br />

300–250<br />

miljoner<br />

Kräldjuren börjar<br />

ta över på land.<br />

Djurlivet drabbas<br />

av en massdöd<br />

där nästan alla<br />

arter förintas.<br />

Karbon<br />

360–300 miljoner<br />

På land finns enorma<br />

sumpskogar med<br />

ormbunksträd och<br />

många groddjur. De<br />

första fröväxterna och<br />

kräldjuren börjar utvecklas.<br />

Trias<br />

250–200 miljoner<br />

Kräldjuren härskar.<br />

Tidiga dinosaurier<br />

och däggdjur. Det<br />

finns barrträd och<br />

kottepalmer.<br />

Jordytan svalnar och<br />

bildar en skorpa.<br />

Vattenångan bildar hav.<br />

Krita<br />

145–65 miljoner<br />

Blomväxter<br />

utvecklas, liksom<br />

insekter som kan<br />

pollinera dem.<br />

I slutet av krita dör<br />

dinosaurierna ut.<br />

Från Big Bang till människan<br />

För 4,6 miljarder år sedan tändes vår sol i galaxen<br />

Vintergatan, där solen bara är en av hudratals<br />

miljarder andra stjärnor. Vintergatan i sin tur är<br />

bara en av 400 miljarder andra galaxer i det synliga<br />

universum.<br />

Jorden bildades nästan samtidigt som vår sol. När<br />

jorden svalnade kunde livet ta sin början. Det tidiga<br />

livet lämnade bara en staka spår efter sig. Men<br />

med tiden utvecklades en allt större mångfald av<br />

livsformer. Fossil från olika berg lager hjälper oss<br />

att läsa livets historia.<br />

Tertiär<br />

65–2 miljoner<br />

Däggdjur och fåglar<br />

utvecklas snabbt<br />

till en mångfald<br />

av livsformer.<br />

Apor och de första<br />

förmänniskorna<br />

utvecklas.<br />

Jura<br />

200–145 miljoner<br />

Jura är<br />

dinosauriernas<br />

tidsålder. Ur dem<br />

utvecklas fåglarna.<br />

Kvartär<br />

2 miljoner till idag<br />

Människan sprider<br />

sig över världen.<br />

Istiderna kommer<br />

och går.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

21 21


1. LIV I UTVECKLING<br />

22<br />

Darwin påstod att alla arter<br />

hade samma ursprung. Att vi<br />

skulle vara släkt med aporna<br />

inspirerade måga tecknare.<br />

1.3 evolutionens<br />

drivkrafter<br />

Vi har alltid funderat på varifrån vi och andra organismer kommer.<br />

Några tycker sig hitta svaren i sin religion, andra söker vetenskapliga<br />

förklaringar. Den vetenskapliga bilden av livets utveckling förklarar<br />

hur biologiska drivkrafter kunnat leda till den mångfald vi ser idag.<br />

Och det var Charles Darwin som först förstod sambanden.<br />

utvecklingsläran föds<br />

Under 1800-talet växte nya tankar fram om att livet<br />

hade utvecklats och förändrats under lång tid.<br />

Fossilfynden pekade på en utveckling från enklare till<br />

mer komplicerade livsformer. Kunskaperna om hur<br />

livet utvecklats kallades utvecklingsläran eller evolutionsläran.<br />

Flera naturforskare försökte hitta förklaringar<br />

till livets utveckling. Mest känd blev Charles Darwin. Han<br />

drog bland annat slutsatser från de många fossilfynd som<br />

gjorts under de senaste århundraderna. Hans grundtankar om<br />

hur utvecklingen gått till gäller än idag.<br />

Charles darwin förklarade evolutionen<br />

Charles Darwin levde på 1800-talet och är en av de mest kända vetenskapsmännen<br />

genom tiderna. Han upptäckte på sina båtresor till<br />

bland annat Galapagosöarna utanför Sydamerika en mångfald av djur.<br />

Han såg bland annat att samma sorts fåglar såg olika ut på olika öar.<br />

Hans teori var att det berodde på att fåglarna hade anpassat sig till de<br />

olika miljöerna på öarna. Under tidens gång hade fåglarna på så sätt<br />

utvecklats olika. Samma mönster såg han hos många andra organismer<br />

som han studerade.<br />

År 1859 kom Darwins revolutionerande bok ”Om arternas uppkomst”<br />

som på ett då vetenskapligt sätt beskrev hur livets utveckling<br />

– evolutionen – från enklare till mer komplicerade former gått till.<br />

Boken väckte stor uppståndelse, bland annat för att den antydde att<br />

människan skulle vara släkt med aporna.


det naturliga urvalet – grunden för evolutionen<br />

Darwin ansåg att det är ett naturligt urval som är grunden till all utveckling.<br />

Han insåg att det bygger på att både djur och växter får mer<br />

avkomma än som kan överleva till vuxen ålder. Och bland avkomman<br />

finns alltid variationer i egenskaper. De individer som har någon egenskap<br />

som ger dem större chans i konkurrensen om att skaffa mat, bli<br />

vuxna och föröka sig har störst chans att överleva. Det naturliga urvalet<br />

beror med andra ord på hur väl individens egenskaper är anpassade till<br />

miljön den lever i. Den bäst anpassade överlever.<br />

Levande varelser har under utvecklingens gång varit olika bra på<br />

att klara sig i olika miljöer. Djur som lever i öknar måste till exempel<br />

ha egenskaper som gör att de tål värme och torka. De individer som<br />

klarat sig bäst i sin miljö har kunnat föröka sig bäst och få ungar som<br />

lever vidare.<br />

Men miljön kan förändras. Det kan till exempel bli ännu torrare. Då<br />

kommer bara de ungar som bäst klarar den torrare miljön att överleva.<br />

När de sedan förökar sig förs den egenskapen vidare till deras ungar.<br />

På så sätt utvecklas hela tiden nya organismer med nya egenskaper.<br />

Genom det naturliga urvalet har en enorm biologisk mångfald av organismer<br />

utvecklats på jorden. Alla med en mängd olika egenskaper. Tack<br />

vare en stor mångfald är livet bättre rustat för framtida förändringar,<br />

som kräver nya egenskaper för att individerna ska kunna överleva.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Djuren får fler ungar än som<br />

kan överleva till vuxen ålder.<br />

Rovdjuren tar ofta de djur som<br />

är gamla eller svaga.<br />

23


1. LIV I UTVECKLING<br />

24<br />

Med sexuell<br />

förökning får<br />

ungarna anlag från<br />

både mamman och<br />

pappan. Det ger stor<br />

variation och många<br />

nya egenskaper.<br />

Fjärilen finns i två varianter. Den<br />

ljusa har bättre kamouflage på ljusa<br />

trädstammar och har därför större chans<br />

att överleva och föröka sig i en sån miljö.<br />

mutationer och sex ger variation och nya egenskaper<br />

Grunden för det naturliga urvalet är att det finns en stor variation av<br />

egenskaper inom arten. Variationen kan öka tack vare att det ständigt<br />

sker förändringar i arvsanlagen, så kallade mutationer. De kan skapa<br />

helt nya egenskaper hos avkomman som ibland kan ge fördelar.<br />

Ännu större möjligheter till variation finns det hos alla organismer<br />

som förökar sig sexuellt. Där blandas arvsanlagen som ungarna ärver<br />

från föräldrarna så att man får en stor variation med många nya egenskaper<br />

hos ungarna. Några får varje gång lite bättre förutsättningar att<br />

överleva genom det naturliga urvalet. Men det är inte den starkaste<br />

som överlever, utan den som är bäst anpassad till sin miljö.<br />

björkmätare och luftföroreningar<br />

Utveckling och anpassning till nya miljöer genom naturligt urval pågår<br />

hela tiden. Som exempel kan vi titta på en fjäril som kallas björkmätare.<br />

Den är oftast ljus med mörkare fläckar. Därför syns den nästan inte på<br />

ljusa trädstammar och kan gömma sig där för fåglar som äter den.<br />

Under 1800-talet ökade koleldningen i England, vilket ledde till<br />

att trädstammarna blev mörkare av sotet. Då blev björkmätare med<br />

mörkare vingar vanligare. Den mörka egenskapen fanns redan hos<br />

några fjärilar, och när miljön nu förändrades gav det dem en fördel.<br />

Den gjorde att de inte syntes lika lätt mot de nu mörkare stammarna.<br />

Plötsligt gjorde den egenskapen att de inte blev byte för fåglar så lätt.<br />

Det naturliga urvalet gynnade nu mörka fjärilar som därmed blev fler i<br />

antal. På senare år har miljön blivit bättre och trädstammarna är ljusa<br />

igen. Inte oväntat har den ljusa björkmätaren blivit vanligast igen.


En art blir till<br />

Björkmätaren visar hur det naturliga urvalet kan leda till att nya egenskaper<br />

får en chans. Urvalet bygger på att det hos en grupp djur eller<br />

växter alltid finns en variation av egenskaper. Vissa egenskaper gör det<br />

lättare att överleva och föröka sig. På så sätt förs egenskaper som har<br />

en fördel i en viss miljö vidare till nästa generation.<br />

Under lång tid, ibland flera tusen års tid, kan det naturliga urvalet<br />

förändra en grupp inom en art så mycket att den inte längre kan få<br />

barnbarn med individer ur den ursprungliga gruppen. Då har det bildats<br />

en ny art.<br />

Galapagosöarnas djurliv som Darwin studerade på sina resor ger<br />

exempel på hur samspelet mellan arv och miljö kan leda till nya arter.<br />

Öarna uppstod i samband med vulkanutbrott på havsbottnen och var<br />

från början helt utan liv. Trots att de ligger långt från land tog sig enstaka<br />

djur och växter dit från Sydamerikas fastland. Bland annat kom<br />

en fågelart av finkar dit och spred sig till de olika öarna. Finkarna specialiserade<br />

sig på olika sorters mat beroende på vad som fanns i miljön på<br />

de olika öarna. Isoleringen på öarna ledde med tiden till att grupperna<br />

utvecklades olika. Idag kan vi se hur bland annat näbbarna skiljer sig åt.<br />

Finkarna är numera så olika att de inte längre kan få barnbarn med varandra.<br />

Den ursprungliga finkarten har nu utvecklats till 13 nya fink-arter.<br />

Galapagosöarnas finkar har<br />

anpassat sig till olika sorters<br />

mat på de olika öarna.<br />

Näbbformen visar tydligt<br />

vilka fåglar som fångar<br />

insekter och vilka som äter<br />

frön eller nötter.<br />

På Galapagosöarna utanför<br />

Sydamerikas kust finns flera<br />

exempel på hur arter bildas.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

25


1. LIV I UTVECKLING<br />

26<br />

Ängen är en plats där det<br />

ofta finns en stor biologisk<br />

mångfald med många olika<br />

växter och djur.<br />

biologisk mångfald<br />

Det är livets ständiga anpassning till nya miljöer som har skapat den<br />

variation och mångfald av organismer som finns idag. Vissa miljöer är<br />

ovanligt rika på biologisk mångfald. I de tropiska regnskogarna finns<br />

exempelvis minst hälften av världens alla arter. Idag finns det<br />

troligen mellan 3 och 30 miljoner olika arter på vår jord.<br />

Forskarna vet inte hur många. Hittills har vi upptäckt och<br />

gett namn åt cirka 2 miljoner av dem. Varje år upptäcks<br />

nya arter, samtidigt som många försvinner för alltid.<br />

Idag försvinner arter i en ökande takt, ofta som en<br />

följd av att vi människor överutnyttjar naturen och<br />

sprider gifter.<br />

Det är viktigt att bevara en stor biologisk mångfald med<br />

många olika organismer. En anledning är att alla,<br />

även vi, är mer eller mindre beroende av varandra. En<br />

annan är att vi människor har nytta av den biologiska<br />

mångfalden. Vi kan exempelvis få mediciner och mat<br />

från växter och djur.<br />

Idag kan klimatförändringar, naturkatastrofer, skövling<br />

av naturen och gifter vi släpper ut hota den biologiska mångfalden<br />

runt om i världen. Vi kan alla hjälpas åt att försöka bevara den<br />

biologiska mångfalden.<br />

tEsta diG sJÄLV 1.3<br />

FÖRKlaRa BEGREPPEN<br />

• evolutionslära • mutation • biologisk mångfald<br />

1. Vilka vetenskapliga upptäckter gjorde att man under 1800-talet började ifrågasätta den<br />

religiösa bilden av hur livet uppstått och utvecklats?<br />

2. Varför väckte Darwins bok ”Om arternas uppkomst” sån uppståndelse?<br />

3. Vad menas med naturligt urval?<br />

4. Varför är det viktigt med en stor variation av egenskaper inom en art?<br />

5. Berätta om den engelska björkmätarens betydelse för förståelsen av evolutionen.<br />

6. Beskriv med ett exempel hur en ny art kan bli till.<br />

7. Varför är biologisk mångfald viktig för evolutionen?


1.4 Organismernas<br />

släktskap<br />

Reser man runt i världen eller tittar på naturprogram från olika<br />

platser upptäcker man att det finns väldigt många olika organismer.<br />

De kan vara stora eller små och se ut nästan hur som helst. Man kan<br />

fråga sig hur organismer som är så olika varandra ändå på något<br />

sätt kan vara släkt. För släkt är vi – vi har alla utvecklats från enkelt<br />

encelligt liv i jordens urtid.<br />

utseende och dna visar på släktskap<br />

Än idag används Linnés system för att namnge<br />

och systematisera olika organismer. Men väldigt<br />

mycket har hänt sedan dess. Kunskapen<br />

om att livet har utvecklats och nya arter bildats<br />

ur gamla gör det möjligt att rita släktträd.<br />

I ett släktträd kan vi ordna arter, släkten och<br />

familjer på ett systematiskt sätt. De olika “grenarna”<br />

i trädet visar hur nya arter utvecklats<br />

från ett gemensamt ursprung.<br />

Under lång tid kunde forskare som ritar<br />

släktträd bara studera likheter och skillnader<br />

i organismens yttre utseende. Idag kan vi<br />

även undersöka likheter i organismernas inre.<br />

Under senare år har vi till exempel lärt oss<br />

jämföra olika organismers arvsanlag, DNA,<br />

och på så sätt avläsa hur nära släkt de är med<br />

varandra. Även sättet olika djur beter sig på<br />

kan förklara släktskap.<br />

Linnés sexualsystem där han ordnade växterna i 24<br />

olika grupper utifrån hur deras könsorgan med ståndare<br />

och pistill såg ut.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Organismernas släktskap<br />

27


1. LIV I UTVECKLING<br />

28<br />

Fosterutveckling hos<br />

några ryggradsdjur.<br />

Det är inte svårt<br />

att se att de tidiga<br />

stadierna har flest<br />

likheter.<br />

Människan, valen och falddermusen är<br />

alla däggdjur. Släktskapet syns i deras<br />

skelettben. Motsvarande ben har bara<br />

anpassats till olika miljöer.<br />

Höna eller människa?<br />

Något som också varit till stöd för forskningen om hur organismer<br />

är släkt är hur fosterutvecklingen går till. Redan på 1800-talet såg man<br />

att det var stora likheter mellan tidiga foster från olika ryggradsdjur.<br />

Fostren från en höna, kanin, gris och människa är svåra att skilja åt. Att<br />

alla ryggradsdjur under utvecklingen, från foster tills vi föds, genomgår<br />

ungefär samma stadier anses som ett starkt bevis för att vi alla har ett<br />

gemensamt ursprung.<br />

Fisk Höna Gris Kanin Människa<br />

anpassning till miljön<br />

Djur kan också se väldigt olika ut till sitt yttre men ändå ha inre likheter<br />

som tyder på släktskap. De yttre skillnaderna mellan djuren visar hur<br />

organismerna anpassats till olika miljöer.<br />

Vi kan till exempel jämföra händerna hos olika däggdjur. Släktskapet<br />

mellan en val, människa och fladdermus syns tydligt om vi tittar på de<br />

skelettdelar som finns i fenor, händer och vingar. Det är i stort sett<br />

samma skelettdelar, men de har utvecklats olika när de anpassats till de<br />

olika miljöer djuren lever i – land, vatten eller luft.<br />

Val Människa Fladdermus


ehovet styr utseendet<br />

Ibland kan två arter som inte alls är släkt ändå likna varandra till<br />

det yttre. Den yttre likheten beror då på en anpassning till en<br />

liknande livsmiljö. En val liknar till exempel på många sätt en<br />

fisk. Den har fiskens form och lever i vattnet. Trots likheterna<br />

är valen ingen fisk. Den är ett däggdjur precis som vi och föder<br />

ungar som diar.<br />

Om vi studerar skelettet från en val kan vi inne i kroppen<br />

se resterna av bakbenen som har tillbakabildats. De syns inte<br />

längre utanpå. Frambenen har omvandlats till fenor. Valen är<br />

ett exempel på hur djur som levt på land senare har återvänt till<br />

vattnet och där anpassat sig till den nya miljön. Anpassningen<br />

har gett den många yttre likheter med en fisk.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Fladdermusen och trollsländan<br />

är inte alls släkt och deras<br />

vingar har helt olika ursprung.<br />

Fladdermusens vingar är arm-<br />

och handskelett som anpassats<br />

för att flyga. Insektens vingar<br />

har inga skelettdelar. Troligen<br />

var de istället gälar som fått en<br />

ny funktion under evolutionen.<br />

29


1. LIV I UTVECKLING<br />

30<br />

Växter<br />

Svampar<br />

Djur<br />

Lavar<br />

Eukaryoter<br />

Alger<br />

Bakterier Arkeér<br />

Bildtext<br />

indelning i domäner<br />

I takt med alla nya upptäckter har forskarna delat in organismerna på<br />

nya sätt. Idag delas allt liv in i tre stora grupper som kallas domäner.<br />

Varje domän är sedan indelade i mindre grupper och slutligen i familjer,<br />

släkten och arter.<br />

Den första stora gruppen kallas eubakterier och är det vi vanligtvis<br />

kallar bakterier, och som ibland kan göra oss sjuka. Den andra gruppen<br />

är ganska lika bakterier och kallas arkéer. De lever i extrema miljöer där<br />

det är väldigt varmt, syrefattigt, surt eller salt. Båda de här grupperna<br />

saknar cellkärna. Arkéerna liknar de första bakterierna som gav upphov<br />

till allt liv på jorden.<br />

Till den sista gruppen – de eukaryota organismerna – hör alla varelser<br />

som har en cellkärna – som svampar, olika gröna organismer och<br />

djur. Till den gruppen hör även vi.<br />

Forskarna gör ständigt nya upptäckter<br />

som förändrar vår bild av hur<br />

livet utvecklats och hur olika organismer<br />

är släkt med varandra.<br />

Därför kommer indelningen av<br />

organismerna med all säkerhet<br />

att förändras även i framtiden.<br />

tEsta diG sJÄLV 1.4<br />

FÖRKlaRa BEGREPPEN<br />

• släktträd • fosterutveckling • domäner • eukaryota<br />

1. Vad stöder man sig på när man placerar in olika organismer i släktträd?<br />

2. På vilket sätt kan studier av olika djurs fosterutveckling förklara deras utveckling och<br />

släktskap?<br />

3. Hur kan vi visa att en val och en människa är däggdjur och släkt trots att de ser så olika ut?<br />

4. Varför har en val och en fisk stora likheter trots att de inte alls är släkt med varandra?<br />

5. Berätta om hur forskarna idag delar in alla organismer i tre grupper.<br />

6. Vi hör till de eukaryota organismerna. Vad är typiskt för dem?<br />

7. Varför tror man att släktträden kommer att behöva ritas om i framtiden?


1.5 Vetenskap och<br />

ovetenskap<br />

Varifrån kommer vi? Vart är vi på väg? Människan har alltid sökt svar<br />

på de stora livsfrågorna. Några hittar svaren i sin religion, medan<br />

andra söker vetenskapliga förklaringar. Men vad skiljer egentligen<br />

vetenskap från ovetenskap – vad kan vi lita på? Det är viktigt att<br />

kritiskt granska de källor man söker kunskap ifrån.<br />

Ett naturvetenskapligt synsätt<br />

Den naturvetenskapliga bilden av livets ursprung skiljer sig<br />

från religiösa skapelseberättelser på flera sätt. Den vetenskapliga<br />

bilden förändras i takt med att vi lär oss mer. Den<br />

bygger inte på eviga sanningar, utan nya upptäckter kan leda<br />

till att gamla sanningar måste omvärderas. Tidigare förklaringsmodeller<br />

och teorier måste då överges och nya skapas. När<br />

vi exempelvis förstod hur fossil förklarade utvecklingen fick<br />

vi överge den religiösa förklaringsmodellen till hur liv uppstått<br />

och utvecklats.<br />

Ett naturvetenskapligt arbetssätt<br />

När vi studerar naturvetenskapliga ämnen använder vi oss av<br />

ett naturvetenskapligt arbetssätt. Det betyder att vi utgår från<br />

våra erfarenheter och gör en så bra gissning som möjligt om<br />

hur någonting är eller vad som ska hända. Det kallas för att<br />

göra en hypotes.<br />

Sedan testar vi vad som faktiskt händer genom att planera<br />

och göra en undersökning eller ett experiment. Resultatet värderas<br />

och vi drar slutsatser som avgör om hypotesen stämde.<br />

Om den inte stämde får man göra en ny hypotes och nya undersökningar.<br />

Det är viktigt att beskriva och dokumentera det<br />

vi gör så att andra kan göra om undersökningen för att kontrollera<br />

resultatet. Resultatet stämmer om undersökningen<br />

går att göra om flera gånger på samma sätt och ger samma<br />

resultat varje gång.<br />

Ett naturvetenskapligt<br />

arbetssätt.<br />

Egna erfarenheter<br />

Fråga eller problem<br />

Hypotes<br />

Planering<br />

Undersökning<br />

Dokumentation<br />

Resultat<br />

Slutsats<br />

Utvärdering<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Ny hypotes?<br />

Vetenskap och ovetenskap<br />

31


1. LIV I UTVECKLING<br />

32<br />

Att dokumentera<br />

sina studier<br />

genom att rita av<br />

eller fotografera<br />

är en bra<br />

naturvetenskaplig<br />

metod.<br />

biologiska hjälpmedel och ämnesområden<br />

Ibland behöver man olika hjälpmedel för att göra undersökningar och<br />

experiment i biologi. Det kan vara provrör, håvar, förstoringsglas, luppar,<br />

kikare eller mikroskop. Med ett vanligt skolmikroskop som förstorar<br />

20 gånger kan du se många spännande detaljer hos olika organismer.<br />

Kanske räkna ögon hos en spindel eller titta på fasettögon hos<br />

en fluga. Idag kan forskarna med olika typer av elektronmikroskop titta<br />

på detaljer som är flera miljoner gånger större än i verkligheten.<br />

Ibland räcker det att som Linné göra fältstudier och gå ut och studera<br />

djur och växter i deras miljö för att få svar på våra frågor. Då kan<br />

böcker med information om olika organismer vara bra att ha. En bok<br />

med olika djur kallas fauna, medan en flora är en bok med växter.<br />

biologiska ämnesområden<br />

Varför studerar man biologi? En anledning är att det är viktigt att alla<br />

i samhället förstår frågor som handlar om exempelvis hälsa, sjukvård<br />

och miljö. Det är viktig allmänbildning för att förstå vad doktorn säger,<br />

och för att kunna ta ställning – exempelvis i viktiga frågor som rör<br />

framtida klimatförändringar. Olika områden inom biologin erbjuder<br />

också många möjligheter till fritidssysselsättningar som höjer livskvalitén<br />

och ger bättre hälsa. Med biologisk kunskap kan vi bättre förstå<br />

oss själva och omvärlden.<br />

Biologi är tillsammans med kemi och fysik en del av naturvetenskapen<br />

och innehåller många olika områden som utvecklas snabbt. När du<br />

studerar biologi får du läsa om växter och djur och hur de utvecklats på<br />

jorden. Andra områden är hur vi människor brukar vår jord och försöker<br />

skapa en hållbar utveckling. Du får också läsa om hur din kropp<br />

fungerar och hur du sköter om den.


Zoologi handlar<br />

om djuren och<br />

hur de lever.<br />

Etologi är läran<br />

om djurens<br />

beteende.<br />

Evolutionen<br />

berättar om<br />

hur livet har<br />

utvecklats.<br />

Botanik är läran<br />

om växter.<br />

Ekologi handlar om<br />

samspelet mellan allt<br />

levande och miljön.<br />

myter och folktro<br />

Inom alla naturvetenskapliga områden finns<br />

många myter. Ibland lever osanningar kvar länge.<br />

Många tror att det är på ett visst sätt fast det inte<br />

är bevisat. Ja, till och med trots att vetenskapen för<br />

länge sedan visat att det är fel. Man brukar kalla<br />

sådana osanningar för myter och folktro.<br />

I alla tider har folk trott på allt från gudar,<br />

spåkvinnor, spöken, andar, vampyrer, sjöodjur till<br />

tomtar och troll. Man har på olika sätt försökt förstå<br />

och förklara händelser, ofta skrämmande saker<br />

som händer i tillvaron. Oftast har naturvetenskapen<br />

så småningom hittat naturliga förklaringar till<br />

det som sker. Ändå lever många myter kvar. Kanske<br />

är det så att vi har behov av att tro att verkligheten<br />

är lite mystisk, spännande och oförklarlig? Trots<br />

att det finns vetenskapliga förklaringar.<br />

Bioteknik är när vi<br />

använder mikroorganismer<br />

så att vi har nytta av dem.<br />

Förr trodde även många vuxna att<br />

tomtar och troll fannns på riktigt.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Medicin är läran om<br />

vår kropp, hälsa och<br />

sjukdomar.<br />

Genetik handlar om<br />

det biologiska arvet.<br />

Biokemin undersöker de<br />

kemiska ämnen som finns<br />

i levande varelser.<br />

33


1. LIV I UTVECKLING<br />

34<br />

Akupunktur är en metod som<br />

använts i tusentals år i Kina.<br />

Tunna nålar sticks in i huden och<br />

kan ge smärtlindring.<br />

mation kritiskt.<br />

Pseudovetenskap<br />

Förutom myter finns det även gott om så kallad pseudovetenskap där man<br />

avsiktligt försöker lura i folk saker som inte är vetenskapligt bevisade, eller<br />

rent av vetenskapligt motbevisade. Ett exempel är astrologi där man<br />

med hjälp av planeterna och stjärntecken gör horoskop som ska förutsäga<br />

vad som ska hända i framtiden. Ofta är de skrivna på ett så allmänt<br />

sätt att de beskriver händelser som kan passa in på de allra flesta.<br />

Allvarligare är det när folk blir lurade på pengar eller riskerar sin<br />

hälsa genom ovetenskapliga metoder, exempelvis inom viss alternativmedicin.<br />

Dit räknas metoder som kritsallterapi, homeopati och vissa former<br />

av zonterapi, samt vissa naturmediciner. Med dem försöker man bota<br />

sjukdomar på ett icke medicinskt och vetenskapligt bevisat sätt och i<br />

vissa fall olagligt. För att veta vilken kunskap vi kan lita på, och vilken<br />

som är pseudovetenskap, är det viktigt att skaffa sig kunskap om vad som<br />

verkligen är vetenskapligt bevisat och lagligt, samt att granska all infor-<br />

nya resultat väcker nya frågor<br />

Resultaten av en vetenskaplig undersökning<br />

gör ofta att det uppstår nya frågor som leder<br />

till nya undersökningar. På så sätt lär vi<br />

oss mer och mer och kunskapen utvecklas<br />

hela tiden. Förr trodde till exempel Linné<br />

och andra att svalorna, när de försvann på<br />

hösten, övervintrade i sjöbottnen. När forskarna<br />

började märka fåglar med numrerade<br />

ringar runt benen upptäckte man att<br />

svalorna flyt-tade söderut till varma länder.<br />

Tack vare sådana undersökningar vet vi idag


till vilka länder insektsätande fågelarter flyttar över<br />

vintern när maten här tar slut.<br />

Forskare har i alla tider velat sprida resultaten<br />

av sina undersökningar och diskutera dem med<br />

andra forskare. Förr var det inte så lätt som idag<br />

när information sprids snabbt via nätet. Det gör<br />

att det är mycket lättare att samarbeta med människor<br />

över hela världen och lära av varandras resultat.<br />

Idag är globalt samarbete en naturlig del av<br />

forskningen. Resultaten publiceras i vetenskapliga<br />

tidskrifter och böcker. Många forskare reser också<br />

över hela världen för att utbilda sig, forska och ta<br />

del av andras upptäckter. När Nobelprisen delas ut är det ofta forskare<br />

från olika delar av världen som får dela på priserna.<br />

Forskningen gör hela tiden nya framsteg. Bakterier och andra organismer<br />

används för att exempelvis framställa nya mediciner. Många<br />

sjukdomar är idag utrotade. Nu väntar vi på vaccin mot exempelvis<br />

aids, och på resultat av den nya stamcellsforskningen med vars hjälp<br />

man hoppas kunna ersätta skadade delar i människans kropp. Och nya<br />

spännande fossilfynd, tillsammmans med studier av DNA, lär göra att<br />

vår bild av hur utvecklingen gått till blir allt tydligare.<br />

tEsta diG sJÄLV 1.5<br />

FÖRKlaRa BEGREPPEN<br />

• hypotes • fauna • flora • zoologi • botanik • bioteknik<br />

• myter • pseudovetenskap<br />

1. Vad skiljer ett naturvetenskapligt arbetssätt från ovetenskapliga arbetssätt?<br />

2. Beskriv hur ett naturvetenskapligt arbetssätt kan gå till.<br />

3. Ge exempel på hjälpmedel som kan behövas när man gör en naturvetenskaplig undersökning.<br />

4. Beskriv tre biologiska ämnesområden.<br />

5. Berätta om någon myt du hört talas om.<br />

6. Ge exempel på pseudovetenskap där man medvetet påstår saker som inte är vetenskapligt<br />

bevisade och hur det kan påverka människor.<br />

7. På vilka sätt är det bra för forskningen att man sprider sina resultat till andra forskare i världen?<br />

8. Vad tror du att forskarna kommer att göra för framsteg i framtiden?<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Forskare i arbete på ett<br />

forskningslaboratorium.<br />

35


1. LIV I UTVECKLING<br />

36<br />

pERSpEktIV<br />

tRo ELLER VEtANDE?<br />

Myter och vidskepelse<br />

Människor har i alla tider försökt hitta förklaringar till<br />

olika saker i tillvaron. Ibland har man hittat svar genom<br />

vetenskapliga undersökningar, men ibland har det inte<br />

varit så lätt att bevisa hur det verkligen är, eller inte är.<br />

Ovetenskapliga förklaringar och trosföreställningar<br />

brukar kallas vidskepelse eller pseudovetenskap. Människor<br />

har till exempel i alla tider trott på olika sorters myter.<br />

• I en undersökning visade det sig att var femte person i Sverige<br />

trodde på spöken eller gengångare, döda människor som går igen.<br />

Har du hört talas om någon som upplevt något sånt? Vad tror du,<br />

finns det spöken?<br />

• I många religioner tror man på reinkarnation, att man återföds efter<br />

döden. Om man inte sköter sig på jorden kanske man återföds som<br />

ett helt annat djur. Den som varit lat kanske föds som en mask, en<br />

latmask. Känner du till några religioner där man tror på reinkarnation?<br />

Vad tror du?<br />

• I Bibeln står det att Gud skapade jorden och allt liv på 6 dagar. Så<br />

trodde de flesta i nästan 2 000 år. Idag kallas de som fortfarande<br />

tror bokstavligt på Bibeln eller Koranen för kreationister. De förkastar<br />

den vetenskapliga förklaringen till evolutionen som säger att<br />

livet utvecklats under miljarder år från enkla till mer komplicerade<br />

former. Hur tror du själv att vi har utvecklats?


Skrock och pseudovetenskap<br />

I en del tidningar finns horoskop som talar om vad som<br />

ska hända den närmaste framtiden beroende på vilket<br />

stjärntecken man är född i. Horoskopen utgår från astrologin,<br />

en seglivad pseudovetenskap, som helt ovetenskapligt<br />

siar om framtiden. Det finns även spåkvinnor som<br />

spår vad som ska hända i framtiden. Kanske om man ska<br />

träffa någon eller hur ens liv ska bli.<br />

Att tro på skrock innebär att man tror att det ska hända<br />

olika, ofta farliga saker om man gör på vissa sätt eller<br />

om vissa saker händer. Då tror man exempelvis att nycklar<br />

på bordet betyder olycka, och om en spegel går sönder<br />

kan man drabbas av sju års olycka.<br />

• Känner du till fler saker som är skrock? Känner du någon<br />

som tror på skrock?<br />

• Vilka risker kan det finnas med att tro att man kan veta vad<br />

som ska hända i framtiden?<br />

• Idag är det inte många som tror på häxor. Men på 1600-talet<br />

beskylldes vissa kvinnor för att vara häxor och brändes<br />

på bål. Ibland var det deras barn som pekat ut dem som<br />

häxor. Skulle nåt liknande kunna hända idag tror du?<br />

• Då och då kommer rapporter om människor som sett sjöodjur<br />

eller UFO:s. Ibland har de också foton som de anser är<br />

bevis. Tror du att dessa håller för ett vetenskapligt test?<br />

Man tror ju att det finns liv på många andra planeter i universum,<br />

så varför tror forskarna att de inte kan ta sig hit?<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

37


1. LIV I UTVECKLING<br />

38<br />

1.1<br />

1.2<br />

SAmmANfAttNINg<br />

från enkelt till komplicerat liv<br />

• Biologi betyder läran om livet.<br />

• Typiskt för allt liv är att det kan föröka sig, växer, andas, och behöver energi..De flesta<br />

kan också röra sig.<br />

• Levande varelser kallas organismer. Vi människor räknas till djuren.<br />

• Universum blev till i ”Den Stora Smällen” för knappt 14 miljarder år sedan.<br />

• Vår närmaste stjärna solen och vår planet jorden är ungefär 4,6 miljarder år gamla.<br />

• Den unga jorden var en het, smält massa. När den svalnat bildades hav. Ämnen<br />

i jordens uratmosfär och haven kunde med tiden bilda livets enklaste byggstenar .<br />

• Livet började i havet eller i berggrunden för flera tusen miljoner år sedan. Idag finns<br />

det troligen mer än 10 miljoner olika arter.<br />

• Uppkomsten av DNA som kan göra kopior av sig själv var en av förutsättningarna för liv.<br />

• Liv på jorden är möjligt bland annat för att det finns vatten och är lagom temperatur här..<br />

• De första spåren av liv på jorden är över 3,5 miljarder år gamla. Det första livet var<br />

mycket enkla celler.<br />

• Blågröna bakterier utvecklade fotosyntesen och fyllde sakta hav och atmosfär med syre.<br />

• Med hjälp av syret kunde celler lättare utvinna energi ur maten genom förbränning.<br />

• Syret byggde även upp atmosfärens skyddande ozonskikt.<br />

• Encelliga organismer som bildade kolonier är föregångare till dagens flercelliga växter<br />

och djur.<br />

forskning gav ny syn på livet<br />

• Livet har utvecklats från encelliga organismer till celler som slagit sig samman och<br />

bildat flercelliga organismer.<br />

• Upptäckten av mikroskopet gjorde att man upptäckte en helt ny värld.<br />

• Alla organismer är uppbyggda av små celler. Växtceller har till skillnad från djurceller en<br />

hård cellvägg, cellsaftrum och grönt klorofyll.<br />

• Biologen Linné namngav många växter och djur på 1700-talet.<br />

• Organismerna delas in i familjer, släkten och arter. Första delen i det latinska artnamnet<br />

talar om till vilket släkte arten hör.<br />

• För att tillhöra samma art måste individerna kunna få barn och barnbarn med varandra.<br />

• Blandningar mellan olika arter kallas bastarder eller hybrider.<br />

• Fossil är spår av döda växter och djur. Fynd av fossil i berglager från olika tidsåldrar visar<br />

hur livet har utvecklats under årmiljonerna.<br />

I korallreven är den<br />

biologiska mångfalden stor.<br />

Jorden var från början<br />

ett glödande klot.<br />

Blågröna bakterier fyllde<br />

hav och land med syre. .<br />

Med enkla mikroskop<br />

upptäcktes celler och<br />

bakterier.<br />

Trilobiter är vanliga<br />

fossil.


1.3<br />

1.4<br />

1.5<br />

Evolutionens drivkrafter<br />

• Under 1800-talet presenterade Charles Darwin tanken att evolutionen sker genom<br />

ett naturligt urval.<br />

• Utveckling genom naturligt urval bygger på att organismer får många ungar med<br />

olika egenskaper.<br />

• Alla kan inte överleva och fortplanta sig. De som är bäst anpassade till sin miljö klarar<br />

sig och kan föra sina arvsanlag vidare.<br />

• Helt nya egenskaper kan uppstå genom förändringar i arvsanlagen, så kallade mutationer.<br />

• När förändringarna blivit så stora att djur som tidigare tillhört samma art inte längre kan<br />

få ungar med varandra har en ny art uppstått.<br />

• Sexuell förökning ger stor variation hos ungarna.<br />

organismernas släktskap<br />

• Livets utveckling och anpassning till nya miljöer har under tidens gång lett till en stor<br />

biologisk mångfald.<br />

• Kunskapen om hur livet har utvecklats gör att vi kan rita släktträd över växter och djur.<br />

• Släktskapet mellan organismer kan spåras genom yttre likheter eller genom likheter i DNA.<br />

• Ibland kan yttre likheter visa på anpassning till en likartad miljö. Arter som ser lika ut behöver<br />

alltså inte vara släkt.<br />

• Organismer kan delas in i tre stora grupper, domäner: eubakterier, arkéer och eukaryoter.<br />

• Eukaryoter har cellkärna. Hit räknas både växterna och djuren.<br />

• Med ett släktträd kan man visa hur alla organismer utvecklats från enkla bakterier.<br />

Vetenskap och ovetenskap<br />

• När man studerar naturvetenskap använder man ett undersökande arbetssätt. En hypotes är<br />

en väl genomtänkt gissning om hur någonting är eller vad som ska hända vid ett experiment.<br />

• Ett naturvetenskapligt experiment ska gå att göra om flera gånger med samma resultat.<br />

• En naturvetenskaplig undersökning ska dokumneteras noga så den går att göra om av andra<br />

forskare.<br />

• Botanik är läran om växter. Zoologi är läran om djur.<br />

• En flora är en bestämningsbok för växter. En fauna är en bestämningsbok för djur.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

Charles Darwin som ung.<br />

Biologisk mångfald<br />

på en äng.<br />

Sländan flyger med<br />

ombildade gälar.<br />

Att dokumentera<br />

med foton är bra.<br />

Vetenskap eller<br />

pseudovetenskap?<br />

39


1. LIV I UTVECKLING<br />

40<br />

fINALEN<br />

a: Livet har troligen<br />

utvecklats från enkla<br />

celler som liknade<br />

bakterier.<br />

• Bioteknik är när människan får nytta av olika små<br />

organismer.<br />

• En hållbar utveckling innebär att livet på jorden kan<br />

fortsätta.<br />

1 Koppla samman begreppen till vänster med rätt beskrivning.<br />

1 Flora A Grönt färgämne i bland annat växter<br />

2 Klorofyll B De stora grupper allt liv delas in i idag<br />

3 Domäner D Förstenade växter eller djur<br />

4 Bioteknik E Berättar om hur livet utvecklats på jorden<br />

5 Fossil C Läran om allt levande<br />

6 Biologi G När människan utnyttjar små organismer<br />

7 Evolution H Bok med olika växter<br />

2 Några ungdomar diskuterar livets uppkomst. Vilka har fel? Motivera varför.<br />

C: Att vissa molekyler<br />

hade förmåga att<br />

kopiera sig själva var en<br />

förutsättning för livet.<br />

B: Liv på jorden<br />

skulle vara<br />

möjligt även<br />

utan solen.<br />

3 Fältharen, Lepus capensis och skogsharen, Lepus timidus ser väldigt olika<br />

ut men är ändå släkt. Under evolutionen har de anpassats till olika klimat<br />

och bland annat fått olika päls. Vilket alternativ stämmer inte?<br />

A Skogsharar lever i norra Sverige.<br />

B Skogsharar blir vita på vintern för att inte synas mot snön.<br />

C Alla gamla harar får vit päls.<br />

D Fältharar lever i södra Sverige och är bruna året runt.<br />

4 Vilket påstående om en naturvetenskaplig undersökning är fel?<br />

A En hypotes är en genomtänkt gissning om hur något är.<br />

B En hypotes kan testas med ett experiment eller en undersökning.<br />

C En hypotes görs efter det att man gjort en undersökning.<br />

D: Det första livet var<br />

beroende av det syre<br />

som fanns i haven.


5 a) Vilka var de första organismerna som kunde tillverka syre?<br />

b) Vilken betydelse fick det för livets fortsatta utveckling på jorden?<br />

6 a) Vilket påstående är rätt?<br />

a: Djur som kan få barn<br />

med varandra tillhör<br />

samma art.<br />

B: Alla organismer som<br />

kan få barnbarn med<br />

varandra tillhör samma art.<br />

b) Förklara varför mulåsnor inte kan få ungar.<br />

7 a) Forskarnas växande kunskap om fossil ledde till viktiga<br />

naturvetenskapliga upptäckter. Förklara vilken betydelse fossilen haft<br />

för förståelsen av livets utveckling.<br />

b) Vilka förklaringar hade man till de första fossilen som man hittade på<br />

1600-talet?<br />

8 Vilka av följande påståenden är riktiga? Motivera varför de övriga är fel<br />

A Det naturliga urvalet är grunden för all utveckling.<br />

B De starkaste individerna klarar sig bäst.<br />

C De individer med egenskaper som är bäst anpassade till miljön de<br />

lever i klarar sig bäst.<br />

D Det naturliga urvalet har lett till en stor biologisk mångfald på jorden.<br />

E De individer som lever i grupp överlever bäst.<br />

9 a) Förklara hur människor, fladdermöss och valar, som alla är däggdjur och<br />

ganska nära släkt, kan se så olika ut.<br />

b) Vad motsvarar benen i fladdermusvingen hos oss?<br />

10 a) Vid en fältundersökning ville man ta reda på vilka växter som fanns<br />

i en skog. Vilken undersökning är bäst naturvetenskapligt utförd?<br />

Motivera ditt svar.<br />

A Tio växter samlas in från hela området.<br />

B Hundra växter samlas in och fotograferas.<br />

C Man återkommer vid flera tillfällen och artbestämmer hundra växter<br />

från olika platser i skogen.<br />

D Hundra växter samlas in från en ruta på fem gånger fem meter.<br />

b) Kan du ge förslag på hur undersökningen kan förbättras?<br />

C: Bara djur som kan para<br />

sig med varandra tillhör<br />

samma art.<br />

1. LIV I UTVECKLING<br />

41


vargar är skygga och behöver stora<br />

områden att röra sig över. Kommer de för<br />

nära oss kan de upplevas som problem.<br />

vad tycker du om vargdebatten?<br />

3.<br />

djurens liv<br />

en myllrande mångfald<br />

Djur finns överallt. I havens djup, i luften, i regnskogen på andra sidan<br />

jorden och på marken utanför skolan – överallt myllrar det av liv. En del<br />

djur är stora, medan andra är pyttesmå och svåra att få syn på. När du<br />

tar ett enda steg i naturen kliver du på ungefär hundra tusen småkryp.<br />

Den biologiska mångfalden är enorm.


vi har hittat många spår från de<br />

förmänniskor som utvecklades till morderna<br />

människor. vad är det för spår tror du?<br />

Här får du att lära dig<br />

• hur massutdöenden gav upphov till nya<br />

livsformer, bland annat däggdjuren<br />

• förstå hur djuren utvecklats från enkla till<br />

mer komplicerade former, och från vattenliv<br />

till landliv<br />

• fundera över vad olika beteenden hos<br />

djur har för betydelse<br />

• beskriva människans utveckling utifrån<br />

biologiska teorier<br />

• göra evolutionära jämförelser mellan<br />

människan och andra organismer<br />

• förstå och delta i aktuella biologiska<br />

samhälls diskussioner, exempelvis kring jakt<br />

inneHåll<br />

3.1 världens alla djur<br />

3.2 ryggradslösa djur - mest i vatten<br />

3.3 Maskar - parasiter och jordbrukare<br />

3.4 leddjur har böjligt hudskelett<br />

3.5 Fiskar, groddjur och kräldjur<br />

3.6 Fåglar – från ödlor till ”flygmaskiner”<br />

3.7 däggdjur – vi och våra släktingar<br />

PersPeKtiv vargdebatt<br />

3.8 Människans utveckling<br />

i dag vet forskarna ganska bra vart<br />

olika fågelarter flyttar på vintern.<br />

Hur tror du de har fått reda på det?<br />

87


3. djurens liv<br />

Världens alla djur<br />

88<br />

i dag kan vi med hjälp av<br />

undervattensrobotar utforska<br />

havens djup och hitta nya arter.<br />

det här spännande kräftdjuret<br />

lever djupt nere i havet.<br />

3.1 världens alla djur<br />

eftersom vi stöter på djur nästan överallt på land, i hav och i luften<br />

kan man undra vad vi och de andra djuren behövt utveckla för att<br />

kunna överleva på så många olika platser. vilka nya krav möter djur<br />

när de vistas i nya miljöer? vilka skillnader är det på djur i vatten<br />

jämfört med djur på land? Behöver djur kunna andra saker än växter?<br />

De flesta djurarter är ännu oupptäckta<br />

För över 200 år sedan började forskare som Linné namnge och gruppera<br />

världens djur. Idag känner vi till och har gett vetenskapliga namn<br />

på över en miljon djurarter. Enligt många forskare är det ändå bara en<br />

bråkdel av alla djurarter som faktiskt finns. Men många är fortfarande<br />

oupptäckta. De flesta av dem är ryggradslösa djur.<br />

Många av de oupptäckta djuren finns på svåråtkomliga platser som<br />

regnskogar, urskogar eller djupt nere i havet. Idag kan vi mycket enklare<br />

ta oss till sådana platser, till skillnad från äldre tiders forskare som<br />

fick göra långa, äventyrliga resor till fots, med häst och vagn eller med<br />

segelfartyg.


Urdjur<br />

Svampdjur<br />

Nässeldjur<br />

Flercellighet<br />

Plattmaskar<br />

Maghåla<br />

Encelliga, enkla djur<br />

som liknade urdjuren<br />

Ryggradslösa djur Ryggradsdjur<br />

Rundmaskar<br />

Spindeldjur<br />

Tarm<br />

Fram- och bakände<br />

Kräftdjur<br />

Leddjur<br />

Insekter<br />

Mun<br />

Mångfotingar<br />

Yttre<br />

skelett<br />

Ryggrad<br />

Inre skelett<br />

Med eller utan ryggrad<br />

Forskare som studerar djur kallas zoologer. De har delat in djuren i<br />

olika grupper beroende på hur de är byggda och hur de är släkt med<br />

varandra. Med modern DNA-teknik kan man idag också jämföra olika<br />

djurs arvsanlag för att se hur de är släkt med varandra.<br />

Djur kan ha ryggrad eller vara ryggradslösa. Bland ryggradsdjuren<br />

hittar vi fiskar, groddjur, kräldjur, fåglar och däggdjur. Men ungefär<br />

95 % av alla djur är ryggradslösa och saknar ryggrad. Allra flest är den<br />

grupp ryggsradslösa djur som kallas leddjur. Hit räknas insekter, kräftdjur,<br />

spindeldjur och mångfotingar. Andra ryggradslösa djurgrupper<br />

är svampdjur, nässeldjur, blötdjur, tagghudingar och maskar. I släktträdet<br />

här ovanför kan du se de olika djurgrupperna och hur man tror<br />

att de utvecklats.<br />

De tidiga djuren var ryggradslösa<br />

De första djuren utvecklades för över 1 000 miljoner år sedan från organismer<br />

som liknade encellig urdjur. Med tiden blev djuren flercelliga<br />

och allt mer komplicerat byggda, och fick många olika former. Redan<br />

för knappt 540 miljoner år sedan hade många organismer hunnit utvecklas.<br />

I berglager från den tiden dyker en mängd fossil upp. Havet<br />

tycks ha varit fullt av ryggradslösa djur som svampdjur och olika leddjur<br />

med hårda skal. En del åt växter, men det fanns även stora rovdjur.<br />

Under årmiljonerna fortsatte livet i haven att utvecklas. Efter<br />

hand dök de första ryggradsdjuren upp i form av käklösa fiskar. Senare<br />

utvecklades käkar och tänder som gjorde fiskarna till effektiva jägare.<br />

Blötdjur<br />

Ringmaskar<br />

Tagghudingar<br />

Fiskar<br />

Groddjur<br />

Kräldjur<br />

Fåglar<br />

Däggdjur<br />

3. djurens liv<br />

stamträd över hur några olika<br />

djurgrupper tros ha utvecklats.<br />

de som utvecklades först finns<br />

längst ner i trädet.<br />

i gamla stentrappor ser man<br />

ofta fossil av utdöda bläckfiskar<br />

med hårda skal, ortoceratiter.<br />

89


3. djurens liv<br />

Havssköldpaddan gräver ner sina<br />

ägg i den varma, fuktiga sanden.<br />

90<br />

Från vatten till landliv<br />

Det var ett stort steg för djuren att börja leva på land. Bland de första<br />

var snäckor och leddjur, som insekter och skorpioner. Leddjuren<br />

skyddades från att torka ut i luften av sitt hudskelett. De har sedan<br />

dess varit väldigt framgångsrika och är idag den art- och individrikaste<br />

djurgruppen.<br />

Även ryggradsdjuren började med tiden inta land. Först upp var<br />

fiskar som utvecklat enkla lungor. De hade fenor som förlängts och<br />

fungerade som ben. Med dem kunde de kravla mellan vattenpölarna.<br />

Än i dag finns liknande lungfiskar som kan överleva på land nedgrävda<br />

i fuktig lera om det blir torrt.<br />

Från sådana fiskar utvecklades för ungefär 400 miljoner år sedan<br />

de första groddjuren. De hade kraftigare skelett och riktiga ben att gå<br />

med som orkade bära upp kroppen på land. Men trots att de var bättre<br />

anpassade till ett liv på land, måste de fortfarande återvända till vattnet<br />

för att föröka sig. Liksom fiskar och groddjur idag hade de en yttre<br />

befruktning där ägg och spermier möttes i vattnet. På land skulle både<br />

spermier och ägg ha torkat ut.<br />

Från groddjuren utvecklades för över 200 miljoner år sedan kräldjuren.<br />

Till skillnad från groddjuren var de inte beroende av vatten<br />

för sin förökning. Äggen befruktades istället inne i honans kropp. Det<br />

kallas inre befruktning. De hade också äggskal som skyddade mot uttorkning.<br />

På så sätt har kräldjur, och senare även fåglar, kunnat spridas<br />

till torra områden långt från vatten. Kanske har du sett hur havssköldpaddor<br />

gräver ner sina mjuka ägg på en sandstrand? Snokar lägger<br />

istället gärna sina mjuka ägg i en varm gödselhög.


Från växelvarma till jämnvarma djur<br />

I havet är temperaturen ganska jämn. På land varierar<br />

den mycket mer. Hos de tidiga landdjuren följde<br />

kroppstemperaturen omgivningens temperatur. De<br />

fick helt enkelt söka upp platser med lagom temperatur.<br />

Sådana djur kallas växelvarma. Landlevande djur<br />

som leddjur, groddjur och kräldjur är fortfarande växelvarma,<br />

precis som de första landdjuren.<br />

Fåglar och däggdjur utvecklade däremot en<br />

förmåga att själva ändra sin temperatur. Djur som kan<br />

hålla en jämn kroppstemperatur året runt, oberoende<br />

av omgivningens temperatur, kallas jämnvarma.<br />

Dinosaurier och fåglar<br />

Dinosaurierna utvecklades från kräldjuren och fick sitt<br />

stora genombrott för ungefär 210 miljoner år sedan.<br />

Många dinosaurier var växtätare som drog nytta av<br />

den frodiga växtligheten i ormbunksskogarna som<br />

då fanns på land. Senare började de första urfåglarna<br />

flyga. Fossil visar att de var nära släkt med dinosaurierna.<br />

Alla fåglar har alltså utvecklats från små dinosaurier.<br />

För ungefär 65 miljoner år sedan försvann alla<br />

dinosaurier på ganska kort tid. De flesta forskare anser<br />

att det var en jättemeteorit som slog ner på jorden<br />

och orsakade väldiga flodvågor och eldstormar. Stora<br />

mängder stoft revs också upp och hindrade under<br />

lång tid solljuset att nå marken. När växterna dog av<br />

ljusbrist kan det ha utlöst en svältkatastrof.<br />

Fossil av urfågeln Archaeopteryx som<br />

levde för 150 miljoner år sedan och<br />

utvecklades från dinosaurierna. Fjällen blev<br />

fjädrar och den hade klor på vingarna.<br />

Ödlor är växelvarma precis<br />

som de första landdjuren.<br />

3. djurens liv<br />

91


3. djurens liv<br />

92<br />

Forskarna tror att<br />

dinosaurierna dog ut<br />

på grund av meteoritnedslag<br />

eller enorma<br />

vulkanutbrott som<br />

förändrade jordens<br />

klimat.<br />

tyrannosaurus rex var<br />

ett fruktat rovdjur bland<br />

dinosaurierna.<br />

Massutdöenden gav plats för nya livsformer<br />

Livets historia är historien om flera massutdöenden. Man vet till exempel<br />

att det varit flera mer eller mindre omfattande istider. En riktigt<br />

stor nedisning med över en kilometer tjock is inträffade för cirka 700<br />

miljoner år sedan. Jorden såg ut som en stor snöboll. Det enkla liv<br />

som då hunnit utvecklas fick klara sig i små vattensamlingar med solljus,<br />

kanske i närheten av vulkaner. När isen slutligen drog sig tillbaka<br />

utvecklades organismerna snabbt och mer komplicerat liv utvecklades.<br />

Vid minst fem tillfällen de senaste 500 miljoner åren har en stor<br />

andel av jordens arter utrotats. För 250 miljoner år sedan försvann<br />

till exempel nästan alla havslevande djur och även många djur på land.<br />

Orsaken kan ha varit ett meteoritnedslag eller enorma vulkanutbrott<br />

som förändrade jordens klimat och havsströmmar. Dinosauriernas<br />

försvinnande är ett annat exempel på massutdöende. Forskare beräknar<br />

att så mycket som 97 % av alla djurarter som levt tidigare inte finns<br />

längre.<br />

Efter varje massutdöende har det skett en enorm utveckling av nya<br />

livsformer. Nya miljöer har skapats där nya arter kunnat utvecklas.<br />

Inom evolutionsbiologin har forskarna kunnat konstatera att det ofta<br />

är så. Man tror att det var på så sätt de små dinosaurielika kräldjuren<br />

som gav upphov till dagens däggdjur fick en chans att utvecklas när de<br />

stora jätteödlorna dog ut för 65 miljoner år sedan.


Däggdjurens genombrott<br />

De första däggdjuren utvecklades från kräldjuren för mer än 200 miljoner<br />

år sedan. De var små näbbmusliknande insektsätare som levde i<br />

träd och var aktiva på natten. Till att börja med kunde däggdjuren inte<br />

konkurrera med dinosaurierna om plats och mat. Men när dinosaurierna<br />

dog ut skapades nya livsrum för de små däggdjuren. Nu anpassades<br />

de till en rad olika miljöer på land och i havet. De var jämnvarma<br />

och kunde behålla sin kroppstemperatur oberoende av omgivningen.<br />

Det gav möjligheter att överleva i de flesta miljöer.<br />

TesTa Dig själv 3.1<br />

förklara begreppen<br />

• zoolog • yttre befruktning • inre befruktning<br />

• växelvarm • jämnvarm • massutdöenden<br />

de tidiga däggdjuren var<br />

små och näbbmuslika.<br />

Först när dinosaurierna<br />

dog ut fick de en chans<br />

att börja utvecklas till den<br />

mångfald vi ser idag.<br />

1. djuren delas in i två stora grupper. vilka?<br />

2. Berätta om de första fiskarna på land.<br />

3. På vilka sätt har djuren anpassat sin fortplantning till ett liv på land?<br />

4. vad tror forskarna orsakade dinosauriernas död?<br />

5. varför tror forskarna att det utvecklats så många nya arter efter massutdöenden?<br />

6. Berätta om de första däggdjuren på jorden.<br />

3. djurens liv<br />

93


SPEKTRUM <strong>BIOLOGI</strong> ingår i en serie naturvetenskapliga böcker för<br />

grundskolans årskurs 7-9. I serien finns även Spektrum Fysik och<br />

Spektrum Kemi. I den här fjärde upplagan hittar du:<br />

• Centralt innehåll i linje med Lgr 11<br />

• Kapitelingresser som lyfter fram kursplanens förmågor<br />

• Målbeskrivningar<br />

• Perspektiv som uppmuntrar till värdering och ställningstagande<br />

• Testa dig själv-frågor med begreppsträning<br />

• Faktarutor med olika teman<br />

• Sammanfattningar till varje kapitel<br />

• Finaler ger träning inför ämnesproven<br />

I varje ämne finns en Grundbok, en Lightbok och en lärarhandledning.<br />

Ligthboken är parallell med grundboken och kan användas av elever som vill ha<br />

en lättare kurs med mindre textmängd. Böckerna finns även som Onlineböcker.<br />

Best.nr 47-08594-1<br />

Tryck.nr 47-08594-1

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!