Sensasjonelt funn i Arktis: Antall arter kan ganges med tusen

Frem til i dag har botanikerne trodd at det bare fantes 2000 blomsterarter i Arktis. Nå viser det seg at tallet kanskje er så høyt som to millioner.

KLIMALABORATORIUM: Den eneste måten å oppdage prikklike arter på er å studere hva som skjer hvis man forsøker å krysse dem med hverandre, forteller Hanne Hegre Grundt som gjorde alle forsøkene i det arktiske klimalaboratoriet ved Universitetet i Oslo.

Frem til januar i år har botanikere over hele verden trodd at det bare fantes 160 forskjellige blomsterarter på Svalbard og ikke mer enn 2000 i hele det arktiske området. Nå viser det seg at antall arter i Arktis rent teoretisk sett kan ganges med så mye som tusen.

Det slår Hanne Hegre Grundt fast i doktorgraden sin ved Nasjonalt senter for biosystematikk på Naturhistorisk museum. Den store botaniske oppdagelsen kan endre botanikernes syn på hvordan og hvor raskt evolusjonen i Arktis kan foregå. Funnet ble i januar i år belønnet med et oppslag i det prestisjetunge amerikanske forskningsbladet PNAS.

Forklaringen på at det fins langt flere arter i Arktis enn det botanikerne hittil har kjent til, skyldes et overraskende stort antall kryptiske arter. Selv om de kryptiske artene utseendemessig er prikk like hverandre, og til og med er nesten genetisk like, er artene likevel så forskjellige at en krysning mellom dem fører til sterile avkom. Dette kan sammenlignes med paring av hest og esel. Da blir avkommet deres, som kalles muldyr, alltid sterilt.

Kryptiske arter Riktignok har kryptiske arter lenge vært et velkjent begrep hos botanikerne, men vanligvis fins det ikke mer enn to kryptiske arter innenfor det som tilsynelatende er en og samme art.

Nå viser det seg at det på Svalbard og andre steder i Arktis kan finnes tusen arter som ser like ut og genetisk nesten er like, men som likevel er forskjellige.

Oppdagelsen betyr at det som i dag er blitt regnet som en og samme art, kan utvikle seg til tusen arter med forskjellig utseende på sikt.

TUSEN ARTER: Forskningen til Hanne Hegre Grundt viser at det kanskje fins så mange som tusen arter av snørublom som både ser like ut og genetisk er nesten like, men som likevel er forskjellige.

Den eneste måten å oppdage de kryptiske artene på, er å studere hva som skjer hvis man forsøker å krysse dem med hverandre.

Hanne Hegre Grundt gjorde nettopp det. Hun eksperimenterte med alperublom, snørublom og halvkulerublom. For å komme i mål reiste hun sammen med andre botanikere ved Naturhistorisk museum og samlet inn rublomster over store deler av Arktis, slik at hun både kunne studere hva som skjedde hvis man paret individer fra den samme tundraflekken og hvis man paret individer fra svært forskjellige geografiske områder som Alaska og Svalbard.

Kontrollert paring

For at paringen skulle skje i kontrollerte former, ble plantene dyrket i klimalaboratoriet i kjelleren på Biologisk institutt. Alle ble kastrert før støvbærerne var modne.

– Det skjedde ved at jeg fjernet alle støvbærerne inne i de bittesmå knoppene før plantene fikk muligheten til å reprodusere seg selv ved selvbefruktning. Plantene var små, så dette var skikkelig fiklearbeid og mikrokirurgi i praksis, forteller Hanne Hegre Grundt.

Deretter ble plantene kunstig befruktet med pollen fra andre tilsynelatende like individer. Frøene ble sådd og avkommet dyrket frem. Først da disse ble ”voksne” var det mulig å studere hvilke som var sterile. Det var nok å telle antall frø. Fertile planter hadde mange frø. De med færre frø var delvis fertile. Og de sterile hadde ingen frø i det hele tatt.

– Det viste seg at bare åtte prosent av plantene fra krysninger fra forskjellige geografiske områder var fertile. Selv innen en og samme populasjon på noen få kvadratmeter var fertiliteten så lav som 63 prosent, forteller Hanne Hegre Grundt.

KJAPP EVOLUSJON: Oppdagelsen vår er at evolusjonen i Arktis kan skje langt, langt raskere enn man noen gang har tenkt, forteller professor Christian Brochmann og Hanne Hegre Grundt. Foto: Yngve Vogt

Veilederen hennes, professor Christian Brochmann , sier at forekomsten av et stort antall kryptiske arter sannsynligvis gjelder for flere arter enn de tre som Hanne Hege Grundt studerte.

– Det betyr at det rent teoretisk sett er mulig at det fins opptil to millioner arter i Arktis, sier Christian Brochmann.

Superrask evolusjon

En forklaring på det høye antallet kryptiske arter er måten de arktiske plantene blir befruktet på. Christian Brochmann tror at den voldsomme artsdannelsen er knyttet til selvbefruktning. Ettersom det er lite insekter i Arktis, må mange planter befrukte seg selv for i det hele tatt å kunne formere seg.

Dette kan føre til rask opphoping av ørsmå genetiske forskjeller, som kan føre til sterilitet når plantene en sjelden gang krysser seg med andre.

– Det betyr at evolusjonen kanskje skjer så fort at nye arter kan oppstå i løpet av hundre år. Vanligvis er evolusjonen i planteriket så langsom at det kan ta hundre tusen år å danne en ny art. Oppdagelsen vår er derfor ikke bare at det fins mange kryptiske arter i Arktis, men at evolusjonen der kan skje langt, langt raskere enn man noen gang har tenkt, forteller Christian Brochmann.

Ideen til forskningsprosjektet kom da Christian Brochmann selv tok doktorgraden i 1992. Han krysset alperublom fra Norge og fra Svalbard og oppdaget til sin store overraskelse at avkommet ble sterilt.

– Jeg hadde derfor forhåpninger om å finne et visst geografisk mønster med noen få kryptiske arter, men resultatet med et så stort antall oversteg alle mine forventninger. Oppdagelsen er særlig morsom fordi mange har sett på Arktis som en evolusjonær fryseboks med lite biologisk mangfold. Så dette er et høydepunkt i min karriere, avslutter professor Christian Brochmann ved Nasjonalt senter for biosystematikk.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Zoologiske og botaniske fag, Systematisk botanikk, Vegetasjonshistorie, Plantegeografi Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:57
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere