Uvanlig slektskap møter taushet

Korsblomsten har et så uvanlig slektstre at ingen vitenskapelige tidsskrifter vil ha det på trykk. Det medfører at forskningen står på stedet hvil, og at mange forskere andre steder i verden gir opp når de får de samme uventede resultatene.

VAR LENGE ALENE: Tor Carlsen var lenge alene om sine uvanlige resultater. For noen år siden oppdaget han at forskere i Tyskland fikk de samme svarene. Foto: Ståle Skogstad

Stipendiat Tor Carlsen ved Naturhistorisk museum på Universitetet i Oslo tar doktograden på fredag om slektskapshistorikken mellom de 200 artene i slekten engkarse innenfor korsblomstfamilien. Han ville finne ut av hvordan artsdannelsen skjedde fra noen millioner år siden og frem til i dag.

I likhet med alle andre forskere i faget tok han DNA-analyser av herbarieplantene sine. Vanligvis klarer botanikerne å lage et klassisk slektstre, der man enkelt kan se hvordan evolusjonen gradvis har skjedd.

Umulig

Uansett hvor mye Tor Carlsen prøvde, var det ikke mulig å lage et klassisk slektstre for engkarseslekten. Historien om engkarsen skiller seg dramatisk fra de forventete resultatene i botanikkens verden.

– Resultatene mine kan ikke forklare hvor nær de enkelte engkarseartene er i slekt med hverandre, konstaterer Tor Carlsen.

I visse deler av slektstreet er alle engkarseartene like mye i slekt med hverandre. Det strider mot den gjengse oppfatningen til botanikerne.

Avvisning

Vitenskapelige tidsskrifter har gjentatte ganger refusert artiklene til Tor Carlsen, med beskjed om at planteutvalget hans er for lite og at han bør sekvensere flere gener.

Tor Carlsen har like mange ganger tilbakevist påstandene og forklart at grunnlagsmaterialet hans er like stort som for alle andre slektskapsstudier i plantenes verden.

– Jeg har også prøvd å forklare tidsskriftene at resultatene mine er interessante, nettopp fordi det ikke er mulig å generere et vanlig slektstre for engkarse.

UORTODOKST SLEKTSTRE: Det nederste slekts-treet viser den vanlige evolusjonsutviklingen. Med jevne mellomrom har en art delt seg i to nye arter. Det øverste slektstreet viser den uortodokse evolusjonen til engkarsen. Plutselig kom det mange nye arter på én gang. Det betyr at evolusjonen har gått i rykk og napp. Illustrasjon: Tor Carlsen/NHM-UiO

Artseksplosjon

Den spesielle blomsterslekten er vel seks millioner år gammel. Stamfaren kommer fra den nordlige halvkulen den gangen området var dekket av sammenhengende skog.

Da Arktis ble dannet for to til fem millioner år siden, muterte engkarsen og tilpasset seg de arktiske forholdene.

– Da skjedde det noe med spredningen og artsdannelsen. Plutselig kom det mange nye arter.

I løpet av historien var det korte perioder med mye artsdannelse og lange perioder uten artsdannelse.

– Evolusjonen går altså i rykk og napp. Det forklarer det spesielle slektstreet til engkarsen.

DNA-kaos

For å oppdage eksplosjonen av artsdannelse, må botanikerne lete etter mutasjoner. Mutasjoner er endringer i arvematerialet.

– Det er vanskelig å finne mutasjonene for nye arter over en kort periode, fordi det også skjedde mange mutasjoner i den lange perioden der det ikke ble dannet nye arter.

Evolusjonen til engkarseartene i Arktis er dessuten annerledes
enn det botanikerne er vant til.

De hybridiserte artene beholder hele DNA-materialet fra både “mor” og “far”. “Barna” har dobbelt så mye DNA som foreldrene. Og sånn fortsetter det for hver eneste generasjon.

– De arktiske engkarsene har derfor uhorverlig mye DNA. Riktignok skjer det samme fenomenet også med mange andre arktiske planter, men det er mest ekstremt i korsblomstfamilien. Det kompliserer DNA-analysen.

Mange kromosomer

Den vanlige DNA-analysen fungerer best når plantene bare har ett sett med to kromosomer. Engkarsene har vanligvis 16 kromosomer. De arktiske engkarsene har over 100 kromosomer.

Analysen blir ekstra komplisert fordi disse blomstene har opptil 32 varianter av det samme genet.

Som sammenligning har mennesket bare to og to gener som passer sammen. Det ville vært langt vanskeligere å finne forklaringen på hvilke gener som fører til den og den øyefargen, om man skulle ha undersøkt kombinasjonen av 32 gener.

– Laboratorieteknisk er det vanskeligere å finne alle variantene. For å være sikker på at alle genene blir funnet, må genene klones inn i bakterier. Det store antallet gener gjør det vanskelig å lage statistiske analyser. Det er derfor mye verre å lage enkle slektskap og finne ut av hvor blomstene kommer fra.

Tysk drahjelp

Tor Carlsen var lenge alene. For noen år siden oppdaget han at forskere ved Universitetet i Osnabrück i Tyskland slet med nøyaktig det samme problemet. Slektstreet deres var identisk med Carlsens. Da de slo sammen de to datasettene, fikk de fortsatt det samme treet. De skrev en artikkel sammen. Den ble også refusert.

Ikke sexy nok

Tor Carlsen frykter at mange forskere i verden sliter med de samme problemene som han, og gir opp.

Stipendiat og aloe-ekspert, Charlotte Sletten Bjorå ved Universitetet i Oslo, er enig. Hun bekrefter at det fins mange forskere over hele verden som har fått de samme besynderlige resultatene i analysen også av andre planteslekter.

– Dessverre er det lettere å få på trykk enkle, tolkbare resultater. Slektstreet til engkarsen er ikke sexy nok. Det er uheldig for forskningen. Så lenge disse forskningsresultatene ikke kommer på trykk, vil ikke andre forskere få muligheten til å studere problemstillingen nærmere. Da får man et skjevt bilde av evolusjonen, beklager Charlotte Sletten Bjorå.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Zoologiske og botaniske fag, Systematisk botanikk Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:51
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

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