Artikkel

En art er kanskje ikke det du trodde det var

tre biologer
Anna Runemark, Fabrice Eroukhmanoff og Glenn-Peter Sætre kan velge og vrake mellom over 20 ulike definisjoner på hva en art er. Slektskapet mellom artene i dyreriket virket enklere på 1940-tallet, da paleontologen Anatol Heintz malte skissen de står foran Bruk bildet.

En art er kanskje ikke det du trodde det var

De fleste av oss kan med letthet avgjøre at hunder, katter, gråspurver og dagpåfugløyer tilhører ulike arter. Men hva er egentlig en art? Biologene kan velge mellom mer enn 20 forskjellige definisjoner, for dette er både mer komplisert og mer spennende enn de fleste aner.

Postdoktoren Anna Runemark og forskeren Fabrice Eroukhmanoff leder en journalklubb hvor en gruppe biologer møtes ukentlig, for å diskutere de mest interessante vitenskapelige artiklene som handler om artsdannelse. På dette området kommer det nemlig stadig noe nytt, som av og til tvinger forskerne til å revidere sine oppfatninger av hva en art er.

– Vi hadde en stor konferanse om artsbegrepet i Oslo for et par år siden. Der sa den italienske filosofen og evolusjonsbiologen Massimo Pigliucci at det er like vanskelig å definere en «art» som et «spill». Alle vet at både sjakk og fotball er spill, men det er veldig vanskelig å lage en god definisjon som omfatter alle slags spill. Artsbegrepet er omtrent like vanskelig å definere, forteller Eroukhmanoff, som er forsker ved Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis (CEES) ved UiO.

Om de får barn eller ikke

– Hvis du ber en biolog om å definere hva en «art» er, får du et svar som avhenger av hvilket område han studerer. I bakterienes verden kan du for eksempel ikke definere to arter ved at de ikke kan «få barn sammen», for ganske ulike bakteriearter kan bytte genetisk materiale ved det som kalles konjugasjon. Dette er en prosess for hvor to bakterieceller legger seg ved siden av hverandre og bytter deler av sitt genetiske materiale. Da kan du i alle fall ikke bruke det som kalles det biologiske artsbegrepet, forteller Runemark, som er postdoktor ved CEES.  

– Nei, dette er ikke enkelt. Flere biologer har forsøkt å lage lister over hvor mange ulike artsbegreper som finnes, og de lander ofte mellom 20 og 30, tilføyer Runemark.

Den amerikanske artsforskeren Richard L. Mayden har for eksempel lagd en liste med 22 ulike definisjoner.

Artene var ikke skapt av Gud

Ingen vet nøyaktig hvor mange arter av dyr, planter, bakterier, sopp osv. som finnes på jorden i dag, men kanskje dreier det seg om 8-9 millioner. Men det er i alle fall én ting som er sikker: Artsbegrepet er mye mer komplisert enn den svenske naturforskeren Carl von Linné trodde da han på 1700-tallet fant opp den moderne taksonomien og måten vi navnsetter arter på. Linné mente i utgangspuktet at alle arter var uforanderlige og skapt av Gud, og det kaller vi et typologisk artsbegrep. Men mot slutten av livet begynte Linné å tvile på sin egen teori, fordi han oppdaget hybrider – krysninger – mellom ulike arter. Det fikk ham til å utvikle det morfologiske artsbegrepet, som definerer individer med ytre likheter som én art.

Det finnes også et fylogenetisk artsbegrep, hvor individene i en art skal ha en eller flere nedarvede karakter som de ikke deler med noen andre grupper. I tillegg har vi det økologiske artsbegrepet, hvor en art er en gruppe individer som okkuperer en bestemt økologisk nisje.

En mye brukt artsdefinisjon kommer fra den tyske biologen Ernst Mayr, som uttalte at «Arter er grupper av naturlige populasjoner som forplanter seg med hverandre, og som forplantningsmessig er isolert fra andre slike grupper». Dette er i dag kjent som det biologiske artsbegrepet. I tillegg finnes det altså minst 20 andre definisjoner, som til dels er mindre kjent og brukt blant folk flest.

Prosesser er spennende

– De nye metodene for å analysere gener har gitt oss mye ny kunnskap om slektskapet mellom ulike arter, men bildet er også blitt mer komplisert. Det er kanskje ikke taksonomene – de som klassifiserer organismer i domener, riker, klasser, slekter, familier og arter osv. – så fornøyd med. Men for oss som er interessert i prosesser, er det jo bare mer spennende, kommenterer professor Glenn-Peter Sætre ved CEES. Han studerer blant annet artsdannelsen hos tre spurvearter som illustrerer problemene med å opprettholde et enkelt artsbegrep.

– Vi har sett på genetikken hos to spurver som er ganske forskjellige, gråspurven og middelhavsspurven, og en tredje art som viser seg å være det vi kaller en hybrid mellom de to andre artene. Denne tredje arten, romerspurven, har med andre ord oppstått ved parring mellom gråspurv og middelhavsspurv, forteller Sætre.

gråspurv
Gråspurv. Foto: Colourbox

Gråspurven holdt opprinnelig til i Midtøsten, hvor den levde sammen med menneskene som oppfant jordbruket for 6-7000 år siden. Jordbruket spredde seg etter hvert nordover og vestover, og gråspurven fulgte med på lasset. Da jordbrukerne – og gråspurven – kom til det som i dag er Italia begynte gråspurven å hybridisere med middelhavsspurven som allerede holdt til der, og dermed oppstod romerspurven som en tredje art. I dag lever romerspurven ved siden av gråspurven blant annet i Alpene, og i det italienske Gargano-området lever den ved siden av middelhavsspurven – stort sett uten å pare seg med de andre artene.

middelhavsspurv
Middelhavsspurv. Foto: Colourbox

Hybridisering gir muligheter

– Det har nemlig oppstått det vi kaller artsbarrierer, som hindrer videre hybridisering. Denne prosessen kalles hybrid artsdannelse og ble tidligere antatt å være svært sjeldent hos dyr. Romerspurven er faktisk det første godt dokumenterte eksemplet på hybrid artsdannelse hos fugl, forteller Sætre.

– Men hybridisering i seg selv viser seg å være mye mer utbredt enn det man trodde tidligere. De britiske forskerne Peter og Rosemary Grant gjorde i 1992 en studie av hvor ofte fuglearter hybridiserer, og de fant eksempler blant intet mindre enn 9 prosent av alle fugleartene. Alle tenkte at det var veldig mye, men i september 2015 kom belgiske forskere med en ny studie som påviste hybridisering mellom nesten 20 prosent av alle fugle-arter. I løpet av 25 år har vi altså doblet antallet! Det betyr altså ikke at 20 prosent av parringene er mellom ulike arter, men at hybridisering er mulig og påvist mellom 20 prosent av artene, forteller Eroukhmanoff.

Hybridisering kan føre til flere ulike utfall. Resultatet kan bli flere arter, som blant spurvene. En annen mulighet er at den ene arten tar opp i seg en fordelaktig egenskap fra den andre arten.

romerspurv
Romerspurv. Foto: Elin Hjelle/uiO

– Det har vi sett eksempler på blant annet hos sommerfuglarter. Et berømt eksempel handler om at en lite giftig tropisk pasjonsblomstsommerfugl med hvitt vingebånd – Heliconius cydno – hybridiserte med en annen lite giftig sommerfugl med rødt vingebånd – Heliconius melpomene. Resultatet ble den hybride arten Heliconius heurippa, med både rødt og hvitt vingebånd. Den liknet mye på en fjerde art, som var mer giftig. Det var en nyttig egenskap å få tilført, for ingen har lyst til å spise en sommerfugl som ser giftig ut, forteller Runemark.

Alle mulige varianter

Men det finnes også en tredje mulighet, nemlig at hybridiseringen fører til en kollaps med færre arter som resultat. Et berømt eksempel kommer fra 17 innsjøer i Sveits, der flere sik-arter opprinnelig levde i ulike nisjer i det klare og fine vannet. Men så ble sjøene mer næringsrike på grunn av avrenning fra jordbruket, og det førte til at artene kom i kontakt med hverandre og begynte å hybridisere. Det førte til at innsjøen nå har færre sik-arter, forteller professor Sætre – og refererer til en artikkel i Nature i 2012

– Vi lever med andre ord i en verden hvor det finnes helt vanntette barrierer for parring mellom noen arter, og så finnes det andre arter som kan pare seg uten problemer og få fruktbart avkom som blir til en tredje art. Mellom disse ytterpunktene finnes det alle mulige varianter, forteller Anna Runemark.– Konklusjonen blir vel at en art ikke er det du trodde at det var. Vi kan godt ta utgangspunkt i det biologiske artsbegrepet, som altså sier at to ulike arter ikke kan hybridisere og få fertilt avkom. Den regelen er slett ikke dum, men det finnes så mange unntak at den i dag bare er en tommelfinger-regel, sier Glenn-Peter Sætre.

Kontakt:

Professor Glenn-Peter Sætre

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Blekksprutene i Nautilus-slekten er et kjent eksempel på Fibonaccis tallrekke i naturen.

Litteraturtips for matematikk-interesserte

Professor Tom Lindstrøm er muligens den eneste matematikeren i Norge som også skriver bokanmeldelser og publiserer dem på sin egen blogg. Her kommer Lindstrøms tips til dem som ønsker å lese skjønnlitterære verker med innslag av mer eller mindre tung matematikk.

Mørk jordhumle: Får hjerneskade av neonikotinoider

Insektmidler er bare én av mange trusler mot humlene

– Det er ikke så rart at det er i ferd med å gå galt med humlene. Vi bygger ut, vi river ned, vi intensiverer landbruket, vi endrer klimaet, vi bygger veier og introduserer nye arter der de ikke hører hjemme. I tillegg pøser vi på med kjemikalier, advarer forsker Anders Nielsen. Sommerjobben hans i år er å  undersøke hvordan de mye omtalte neonikotinoidene påvirker humler.