7.5 Samspill mellom arter

Hvem hjelper hvem, og hvem spiser hvem?

Gå ut i naturen, og du ser ikke arter som lever isolert. Du ser et virvar av forhold: blomster som lokker bier, rev som jakter mus, sopp som lever sammen med trerøtter, parasitter som snylter. I alle økosystemer påvirker arter hverandre på utallige måter, og disse samspillene former hvordan artene utvikler seg, hvor de lever og hvor mange de blir.

Vi klassifiserer samspillene etter hvordan de påvirker partene -- positivt (+), negativt (-) eller nøytralt (0). Ved mutualisme tjener begge (+/+). Ved kommensalisme tjener den ene mens den andre ikke påvirkes (+/0). Ved predasjon og parasittisme tjener den ene på den andres bekostning (+/-). Ved konkurranse taper begge (-/-). Og ved amensalisme skades den ene mens den andre er upåvirket (0/-).

Disse samspillene er drivkrefter i evolusjonen. Når to arter påvirker hverandres utvikling gjensidig over lang tid, kaller vi det koevolusjon -- arter som former hverandre, generasjon etter generasjon.

Jakten og forsvaret

Predasjon (+/-) er når ett individ -- predatoren -- dreper og spiser et annet, byttedyret. Begrepet dekker mer enn løver som feller gnuer; det omfatter også planteetere som beiter, og dyr som spiser frø. Predasjon er en sterk seleksjonskraft som driver fram både skarpere jaktstrategier og bedre forsvar.

Predatorer har utviklet imponerende verktøy: klør, tenner, gift, fart, kamuflasje for bakholdsangrep, skarpe sanser og smarte jaktstrategier som flokkjakt eller utholdenhetsjakt. Byttedyrene svarer med sitt eget arsenal. Noen unngår å bli oppdaget gjennom kamuflasje, gjemmesteder og nattaktivitet. Andre unngår å bli fanget gjennom flukt, varselfarger (aposematisme), mimikry der de etterligner farlige arter, pigger, skall, gift -- og flokkadferd, der det å være mange gir en fortynningseffekt.

Predatoren og byttedyret er bundet sammen i en evig dans. Mange byttedyr betyr at predatorpopulasjonen øker. Mange predatorer betyr at byttedyrpopulasjonen synker. Få byttedyr betyr at predatorene sulter og synker i antall. Og få predatorer lar byttedyrene blomstre opp igjen. Resultatet er karakteristiske sykliske svingninger, som vi så hos gaupe og snøhare.

Når to arter jakter på og flykter fra hverandre over millioner av år, får vi koevolusjon -- et regelrett våpenkappløp. Geparden ble verdens raskeste landpattedyr (110 km/t, fra 0 til 100 på tre sekunder) med strømlinjeformet kropp og fleksibel ryggrad. Men gasellen svarte med sin egen fart (80-100 km/t), utholdenhet, raske retningsendringer og skarpe sanser. Hver gang en raskere gepard overlevde og fikk avkom, ble seleksjonspresset på gasellene sterkere -- og omvendt. Slik presset de hverandre mot stadig mer ekstreme hastighetsevner.

Kampen om det knappe

Konkurranse (-/-) oppstår når to eller flere individer trenger den samme begrensede ressursen -- mat, vann, lys, territorium eller parringspartnere. Begge taper på det. Vi skiller mellom intraspesifikk konkurranse, mellom individer av samme art, og interspesifikk konkurranse, mellom ulike arter.

Intraspesifikk konkurranse er ofte mest intens, nettopp fordi individer av samme art har helt identiske behov. Den handler om mat, territorier og parringspartnere, og er en viktig tetthetsavhengig regulering. Interspesifikk konkurranse oppstår mellom arter med overlappende nisjer, og kan føre til konkurranseeksklusjon eller drive arter til å spesialisere seg. Konkurranse kan skje ved at begge bruker samme ressurs (utnyttelseskonkurranse), eller ved direkte konfrontasjon og territorialitet (interferens).

Her gjelder konkurranseeksklusjonsprinsippet: to arter med identisk nisje kan ikke sameksistere permanent i samme habitat -- den ene vil utkonkurrere den andre. Men naturen finner løsninger. Når konkurrerende arter lever sammen, utvikler de ofte større forskjeller enn når de lever hver for seg, et fenomen som kalles karakterforskyvning. Det reduserer konkurransen. Et vakkert eksempel er Darwins finker på Galápagos: ulike finkearter har utviklet ulike nebbformer for å utnytte ulike frøstørrelser, slik at de ikke lenger spiser akkurat det samme.

Når samarbeid lønner seg

Ikke alle samspill er kamp. Ved mutualisme (+/+) tjener begge arter på forholdet. Det kan være obligat, der artene ikke kan overleve uten hverandre, eller fakultativt, der begge klarer seg alene, men har fordel av samarbeidet.

Eksemplene er mange og fascinerende. Ved pollinering får planten spredd pollenet sitt, mens insektet, fuglen eller flaggermusen får nektar og pollen som mat -- ofte med koevolusjon av blomsterform og pollinator. Mykorrhiza er samspillet mellom planterøtter og sopp: soppen får karbohydrater fra plantens fotosyntese (10-30 % av produktet), mens planten får langt bedre opptak av vann og mineraler, særlig fosfor, gjennom soppens utstrakte hyfenettverk. Hele 80-90 % av alle plantearter har mykorrhiza, og soppen kan til og med koble sammen flere trær og overføre næring mellom dem -- skogens internett. Tarmbakterier får næring og levested, mens verten får hjelp til fordøyelse, vitaminer og immunforsvar. Koraller og zooxanteller lever i obligat mutualisme: korallen får organiske forbindelser fra algenes fotosyntese, algene får beskyttelse og næring -- og uten algene dør korallen (korallbleking). Og Rhizobium-bakterier i belgfruktrøtter får karbohydrater mot at planten får tilgang på nitrogen.

Så har vi de mer ensidige forholdene. Ved kommensalisme (+/0) tjener den ene mens den andre er upåvirket: remorafisken får mat og skyss på haien, epifytter vokser på trær for å nå lyset, fugler følger beitende dyr for å spise oppskremte insekter, og eremittkrepsen bruker tomme sneglehus. I praksis er det vanskelig å bevise at verten er helt upåvirket -- mange slike forhold har svake positive eller negative effekter.

Ved parasittisme (+/-) lever parasitten på eller i verten og trekker næring fra den. Ektoparasitter lever utenpå (lopper, flått, lus), endoparasitter inne i (orm, malaria, virus). En dyktig parasitt unngår immunforsvaret, kan manipulere vertens adferd, sprer seg til nye verter -- og dreper ikke verten for raskt. Det skiller parasitten fra predatoren: parasitten er ofte mindre enn verten, dreper den vanligvis ikke direkte, lever lenger på eller i én vert, og kan ha kompliserte livssykluser. Parasitter driver evolusjonen av immunforsvar og resistens i et kontinuerlig kappløp som kalles Red Queen-hypotesen.

Oppsummering

Arter samspiller på mange måter, klassifisert etter effekten på partene. Ved predasjon (+/-) dreper og spiser predatoren byttedyret, noe som driver fram jaktstrategier og forsvar -- og over tid koevolusjon, som hos gepard og gaselle.

Ved konkurranse (-/-) kjemper arter om begrensede ressurser. Konkurranseeksklusjonsprinsippet sier at to arter med identisk nisje ikke kan sameksistere; løsningen er nisjeseparasjon og karakterforskyvning, som hos Darwins finker.

Ved mutualisme (+/+) tjener begge -- pollinering, mykorrhiza, tarmbakterier, koraller med zooxanteller og nitrogenfikserende bakterier. Ved kommensalisme (+/0) tjener den ene uten å skade den andre, og ved parasittisme (+/-) snylter parasitten på verten uten å drepe den for raskt. Samspillene er drivkrefter i evolusjonen.