Fødselshjælperfrø eksperimentet af Paul Kammerer

I starten af det 20’ende århundrede satte Paul Kammerer, en zoolog fra Wien, sig for at modbevise en af Darwins mest berømte teorier, evolutionsteorien. Han forskede i udviklingsmekanismer, hvor han herunder lavede en række avlsforsøg på nogle frøer, fødselshjælperfrøerne. Darwins teori var, at dyr vil over mange hundrede måske tusinde år, kunne udvikle sig til at tilpasse sig det miljø og den verden de lever i, som fx. at udvikle gæller. Paul Kammerer vil modbevise dette, og mente at dyr sagtens kunne udvikle sig hurtigere, og fx. udvikle gæller på meget kortere tid, end Darwin mente. Han ville teste en teori om hvorvidt væsner kunne arve de funktioner, deres forfædre havde erhvervet sig gennem deres leve tid, en proces kaldet ‘arv af erhvervede egenskaber’.

I begyndelsen af ​​1900-tallet gennemførte Kammerer forsøg på fødselshjælperfrøer (Alytes ostetricans) ved Institut for Experimentel Biologi, i Vivarium i Wien. Vivarium havde opvarmnings- og kølesystemer til at kontrollere laboratoriernes temperaturer. Ved brug af disse værktøjer kunne forskere eksperimentere med organismer, der krævede særlige miljøforhold, og de kunne manipulere med disse miljøforhold. Kammerer udnyttede laboratoriekølesystemet til at fremkalde specifikke tilpasninger i amfibiernes reproduktive vaner til sit arbejde med fødselshjælperfrøerne.

Fødselshjælperfrøernes æg bliver lagt af hunnen på land, hvorefter hannen passer på dem og bærer rundt på dem. Hannen går tid ned til vandet for at fugte æggene. Æggene bliver udklækket efter 6-8 uger, hvor hannen bærer dem hen til vandet, hvorefter de udklækker. Haletudserne lever herefter under vand. Når de er blevet større og har udviklet sig, bevæger de sig op på land, hvor de lever i tørke områder.

Kammerer gennemførte to eksperimenter på fødselshjælperfrøen

I det første eksperiment opdrættede Kammerer fødselshjælperfrøerne og ændrede derefter det miljø, hvor æggene udviklede sig i. Han ændrede miljøet ved at begrænse adgangen til vand og ved at opvarme æggene for at fremskynde udviklingen af ​​haletudserne inde i ægget. Sammenlignet med normale frøer producerede fødselshjælperfrøen nu færre æg, æggene steg drastisk i størrelse og de indeholdt mere æggeblomme end i deres naturlige miljø. Da æggene blev udklækket, kom der haletudser med allerede to fuldt udviklet ben. Kammerer testede det på endnu en generation. Den nye generation tudser blev udklækket med fire udviklet ben. Selvom der blev færrer haletudser, beviste Kammerer at han havde fået haletudserne til at springer over et skridt i deres udvikler, og æggene nu indholdte fuldtudviklet individer.

Det næste eksperiment fokuserede på at udvikle en form for puder(pads) mellem frøens underarm og tommelfinger. Puderne bruges undervand til at holde bedre fast i fx. en partner under parring. Normalt har frøer puder, men ikke fødselshjælperfrøen, da den primært lever på land. Kammerer øget temperaturen i laboratoriet til omkring 30 grader, hvilket var en del varmere end det de temperature de plejer at leve i. Dette tvang fødselshjælperfrøerne til at bevæge sig ned i vandet, og leve der, da det var koldere. Hunnerne begyndte at ligge æg i vandet, i stedet for på landet. Hannerne udviklede puder, så de bedre kunne holde fast i hunnen under paring. Alt dette, skete på blot få generationer.

Kammerer fik derved bevist at det kun krævede få generationer, for væsner, for at kunne udvikle sig og tilpasse sig miljøet. Kammerer hævdede at de nye funktioner, især puderne, var funktioner de havde overtaget fra forfædre, og måske endda forfædre fra en fælles frø art, før Fødselshjælperfrøen begyndte at leve på land. Fra disse to eksperimenter, konkludere Kammerer altså at væsner og organismer kunne overfører ‘arv af erhvervede egenskaber’ over få generationer.