2.2 Artsdannelse og livets tre

Fra en art til mange

Da Charles Darwin besøkte Galapagosoyene pa 1830-tallet, la han merke til noe merkelig. Pa hver oy fantes det finker som lignet hverandre, men som hadde svart ulike nebb. Noen hadde store, kraftige nebb for a knuse harde fro. Andre hadde tynne, spisse nebb for a fange insekter. Og noen hadde mellomstore nebb for allsidig bruk.

Darwin innsa etter hvert at alle disse finkene stammet fra en og samme forfaderart som hadde kommet fra fastlandet. Pa hver oy, med ulik mat tilgjengelig, hadde naturlig utvalg favorisert ulik nebbform. Over tusenvis av generasjoner hadde finkene blitt sa forskjellige at de utgjorde helt nye arter.

Men hva er egentlig en art? Og hvordan kan en art bli til mange? Og hvordan henger alt liv pa jorda sammen? I dette kapittelet skal vi utforske artsdannelse, livets tre, og den fantastiske historien om livets utvikling gjennom 3,8 milliarder ar.

Hva er en art, og hvordan dannes nye arter?

En art er en gruppe organismer som kan formere seg med hverandre og fa fruktbart avkom. En hest og et esel kan fa avkom sammen -- et muldyr -- men muldyret er ufruktbart. Derfor er hest og esel ulike arter. Alle hunderaser, derimot, kan fa fruktbart avkom sammen, sa de tilhorer samme art.

Nye arter dannes vanligvis gjennom tre steg:

1. Geografisk isolasjon: En populasjon splittes av en fysisk barriere -- en fjellkjede, en elv, et hav. De to gruppene kan ikke lenger pare seg med hverandre.

2. Genetisk divergens: I de to separate miljoene virker naturlig utvalg ulikt. Over mange generasjoner utvikler gruppene forskjellige egenskaper.

3. Reproduktiv isolasjon: Etter lang nok tid har gruppene blitt sa forskjellige at de ikke lenger kan fa fruktbart avkom sammen, selv om barrieren forsvinner. Na er de blitt to separate arter.

Darwins finker er det perfekte eksempelet: finker fra fastlandet koloniserte Galapagos (spredning), spredte seg til ulike oyer (geografisk isolasjon), tilpasset seg ulik mat (genetisk divergens gjennom naturlig utvalg), og ble til minst 13 ulike arter (reproduktiv isolasjon).

Livets tre: Alt liv er i slekt

Livets tre er en modell som viser det evolusjonaere slektskapet mellom alle arter pa jorda. Akkurat som et familietre viser slektskap mellom mennesker, viser livets tre slektskap mellom arter. Alle arter kan spores tilbake til en felles urorganisme som levde for ca. 3,8 milliarder ar siden.

Livets tre har tre hovedgrener:
- Bakterier -- enkle, encellede organismer uten cellekjerne
- Arkeer -- ogsa encellede uten kjerne, men med annen biokjemi (lever ofte i ekstreme miljoer)
- Eukaryoter -- organismer med cellekjerne, inkludert dyr, planter, sopp og protister

Forskere bestemmer slektskap mellom arter hovedsakelig gjennom DNA-sammenligning. Jo mer likt DNA to arter har, desto nærmere er de i slekt -- desto mer nylig delte de en felles forfar.

Noen eksempler pa DNA-likhet med mennesker:
- Sjimpanser: ca. 98,7 prosent likt DNA
- Mus: ca. 85 prosent
- Bananfluer: ca. 60 prosent

Disse tallene viser noe remarkabert: selv organismer som ser veldig forskjellige ut, deler en betydelig andel av DNA-et. Det er fordi alle levende organismer har utviklet seg fra felles forfedre og bruker det samme grunnleggende genetiske systemet.

Livets tidslinje: 3,8 milliarder ar pa noen minutter

Historien om livet pa jorda er en lang og dramatisk fortelling. Her er noen hoydepunkter:

- 3,8 milliarder ar siden: Forste liv oppstar -- enkle, encellede organismer
- 2,4 milliarder ar: Oksygen begynner a hope seg opp i atmosfaeren takket være fotosyntetiske bakterier
- 600 millioner ar: Forste flercellede dyr
- 500 millioner ar: Forste fisk
- 400 millioner ar: Planter og dyr begynner a leve pa land
- 230 millioner ar: Forste dinosaurer
- 66 millioner ar: En asteroide treffer jorda og utrydder dinosaurene
- 6 millioner ar: Menneskelinjens forfar skilles fra sjimpanselinja
- 300 000 ar: Homo sapiens -- vart eget artsnavn

I lopet av denne tiden har det vært fem store masseutryddelser -- hendelser der et stort antall arter dode ut i lopet av en relativt kort geologisk periode. Den mest kjente skjedde for 66 millioner ar siden da en asteroide traff jorda.

Men masseutryddelser har ogsa en lykkelig side: de frigjor okologiske nisjer som nye arter kan fylle. Etter dinosaurenes utryddelse tok pattedyrene over og utviklet seg til det enorme mangfoldet vi ser i dag -- fra mus til hvaler til mennesker. Denne raske artsdannelsen etter en masseutryddelse kalles adaptiv radiasjon.

Biologisk mangfold og den sjette masseutryddelsen

I dag finnes det anslagsvis 8-10 millioner arter pa jorda, men bare ca. 1,5 millioner er vitenskapelig beskrevet. Alle disse artene har utviklet seg fra en felles urorganisme gjennom 3,8 milliarder ar med evolusjon.

Men dette mangfoldet er under sterkt press. Forskere advarer om at vi lever midt i den sjette masseutryddelsen -- men denne gangen er det ikke en asteroide eller et vulkanutbrudd som star bak. Det er menneskelig aktivitet.

De storste truslene mot biologisk mangfold er:
- Odeleggelse av leveomrader: Avskoging, utbygging og oppdyrking fjerner miljoene artene er tilpasset
- Klimaendringer: Temperaturer og nedborssmonstre endrer seg raskere enn mange arter kan tilpasse seg
- Forurensning: Plast, kjemikalier og giftstoffer skader okosystemer
- Overutnyttelse: Overfiske, jakt og overbeiting reduserer bestander
- Fremmede arter: Arter som innfores til nye omrader kan utkonkurrere lokale arter

Hvorfor er det viktig a bevare biologisk mangfold? Fordi hvert okosystem er et nettverk der artene er avhengige av hverandre. Nar arter forsvinner, kan hele okosystemer kollapse. I tillegg gir naturen oss viktige tjenester: pollinering av matplanter, vannrensing, karbonlagring og medisiniske stoffer.

For a bevare mangfoldet kan vi opprette verneomrader, drive barekraftig ressursbruk og bekjempe klimaendringer.

Oppsummering

En art er en gruppe organismer som kan fa fruktbart avkom sammen. Nye arter dannes vanligvis gjennom tre steg: geografisk isolasjon, genetisk divergens og reproduktiv isolasjon. Darwins finker er et klassisk eksempel pa denne prosessen.

Livets tre viser det evolusjonaere slektskapet mellom alle arter. Det har tre hovedgrener: bakterier, arkeer og eukaryoter. DNA-sammenligning er den viktigste metoden for a bestemme slektskap mellom arter.

Livets historie strekker seg over 3,8 milliarder ar, fra de forste encellede organismene til dagens mangfold. Det har vært fem store masseutryddelser, den mest kjente for 66 millioner ar siden. Etter masseutryddelser skjer det ofte rask artsdannelse (adaptiv radiasjon) nar overlevende arter fyller ledige okologiske nisjer.

I dag trues det biologiske mangfoldet av menneskelig aktivitet, og forskere advarer om en sjette masseutryddelse. Bevaring av mangfoldet gjennom verneomrader, barekraftig ressursbruk og klimatiltak er avgjorende for fremtiden.