Vem är släkt med vem? En inblick i systematikerns laboratorium

Transkript

1 Vem är släkt med vem? En inblick i systematikerns laboratorium M änniskan har ända sedan språket utvecklades gett namn åt både djur och växter i sin omgivning. Forntidens jägare och samlare behövde berätta för varandra om olika bytesdjur och ätliga växter. Även onyttiga eller farliga djur och växter har namngetts sedan urminnes tider. Äldre tiders vetenskapliga namn var långa beskrivningar på latin. Vitsippan fick heta Anemone seminibus acutis foliolis incisis caule unifloro (anemon med spetsiga frön, inskurna småblad och enblommig stjälk). I takt med att antalet kända organismer ökade blev beskrivningarna allt längre och svårare att hantera. Linné förfasades och införde en betydligt enklare princip med ett släktnamn och ett artepitet (fakta 1). Detta gjorde han 1753 för växter i verket Species plantarum och fem år senare även för djur i tionde upplagan av Systema naturae. Hans system innebar även att namngivningen standardiserades, och metoden används än i dag över hela världen

2

3 Föregående sida: Denna snäcka, Beringius bogasoni Warén & Smith, som beskrevs 2006, är den största okända snäckart som hittats i Europa de senaste hundrasjuttio åren. Den förekommer i Atlanten utanför Island och Storbritannien. Previous page: This snail, Beringius bogasoni Warén & Smith, was described in It is the largest unknown species of snail found in Europe since It occurs in the Atlantic near Iceland and the UK. Förr i tiden kallades praktiskt taget alla urskiljbara sorter för arter. Linné använde ordet species (art på latin). Under senare hälften av 1900-talet har olika artbegrepp föreslagits, och det råder fortfarande oenighet om hur art skall definieras (se artikeln Är de olika arter?, sid ). Forskare som beskriver och namnger arter kallas taxonomer. Ämnet taxonomi handlar emellertid också om att omvärdera tidigare forskningsresultat i ljuset av ny kunskap som faktaruta 2 illustrerar. Många taxonomer arbetar med regionala fauna- och florabeskrivningar, som innehåller bestämningsnycklar och information om arters utbredning, status och annat. En bestämningsnyckel är en tabell eller ett schema med vars hjälp man kan identifiera organismer. För stora delar av världen saknas fortfarande sådana bokverk, och även för väl utforskade länder som Sverige saknas bestämningslitteratur för merparten organismer. Nationalnyckeln till Sveriges flora och fauna, som produceras av ArtDatabanken som en del av Svenska artprojektet, är ett världsunikt bokverk som ska råda bot på detta. Målet är att beskriva samtliga flercelliga organismer i Sverige, och hela verket ska enligt planerna omfatta mer än hundra volymer. Taxonomin är en del av systematiken. Systematiken innefattar även studier av släktskap mellan ordningar, familjer och andra kategorier; härledning av organismernas evolutionära historia, deras fylogeni; samt klassificering av organismer i exempelvis klasser, ordningar och familjer. Mer om detta längre fram. Hur arbetar en taxonom? Taxonomen börjar ofta med att studera växter och djur i museisamlingar. På Naturhistoriska riksmuseet finns fler än nio miljoner föremål som insamlats från olika delar av världen de senaste trehundra åren. Många andra länder hyser också stora naturaliesamlingar, och tillsammans utgör dessa ett enormt arkiv över jordens biologiska mångfald. Ingen samling är ens i närheten av att vara komplett, och därför måste forskare besöka eller låna föremål från flera museer. I dag underlättas sökandet genom att många samlingsdatabaser finns på internet. Sverige är medlem av den internationella organisationen Global Biodiversity Information Facility (GBIF), som försöker samla all information om jordens arter och göra den fritt tillgänglig för alla intresserade. Det svenska GBIFsekretariatet finns vid Naturhistoriska riksmuseet. Forskare behöver naturligtvis även gå ut i naturen. Fortfarande är stora delar av jorden otillräckligt utforskade för många 1 5 6

4 organismgrupper. Dagens fältresor innebär ofta hårt arbete under svåra förhållanden, men de är inte tillnärmelsevis lika strapatsrika som äldre tiders expeditioner som ofta varade i flera år och som kunde leda till döden för en eller flera deltagare. Ett större problem för forskarna idag är att stater har betydligt fler regler som styr tillstånden att besöka avlägsna platser och för att samla in djur och växter. Metoderna för insamling och bevarande av museiexemplar har många likheter med förr i tiden. Botanister pressar växter på ungefär samma sätt som Linné och hans samtida gjorde. Insekter fångas numera till största delen med speciell utrustning som inte fanns på 1700-talet, som ljus-, malaise-, feromon- och fallfällor. Men insekterna prepareras alltjämt enligt gamla metoder, såsom spetsning på nålar eller spritläggning, men även genom sofistikerad frystorkning. Fiskar och andra vattenlevande organismer förvaras huvudsakligen hela i sprit, även om blötdjur ofta brukar torkas. Det fåtal fåglar och däggdjur som samlas in i dag skinnläggs på liknande sätt som förr, vilket för fåglarnas del innebär att de stoppas upp i liggande ställning och för däggdjurens del att pälsen konserveras, oftast i utplattat tillstånd. För ryggradsdjur bevarar man skelett, som oftast förvaras i påsar eller lådor i stället för att monteras hela. Under senare tid har man även börjat ta särskilda DNA-prover, som blad från växter, hela smådjur, fjädrar, muskler och blod. Naturhistoriska riksmuseet och många andra museer bygger upp DNA-provbanker, som kan göras tillgängliga för forskare från hela världen. Museimaterialet måste skyddas på lämpligt sätt. Angrepp från skadeinsekter, som ängrar och mal, förhindras genom att materialet får passera en karantän innan det tas in i magasinen. Där förvaras det i täta skåp och lådor, som regelbundet genomsöks efter spår av skadedjur. Om man upptäcker ett angrepp, gäller det att snarast döda skadeinsekterna. Vid Naturhistoriska riksmuseet sker detta vanligen genom nedfrysning, men ibland brukas kvävgas eller höga temperaturer. Djur och växter ska också skyddas från solljus, som annars kan gå hårt åt i synnerhet färger. Med rätt försiktighetsåtgärder kan museiexemplar bevaras intakta under flera hundra år. Efter insamlingen är det dags att bearbeta och analysera samtliga data. För att avgöra skillnader mellan arter studerar forskaren inre (anatomiska) och yttre egenskaper. Anatomiska kännetecken är ofta av avgörande betydelse för exempelvis många insekter, maskar och svampar, eftersom de saknar framträdande yttre särdrag. De viktigaste skillnaderna mellan arter Följande uppslag: Museisamlingar omfattar ofta ett stort antal djur och växter insamlade under lång tid. Här delar av Naturhistoriska riksmuseets samling av blomflugan Epistrophe grossulariae. Following spread: Part of the Swedish Museum of Natural History s collections of the hoverfly Epistrophe grossulariae. VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 5 7

5

6

7 Detta exemplar av fjärilen Euryphene absolon är typexemplaret för underarten micans. Med andra ord är det just detta exemplar som utgör referens för fjärilen. Fjärilen är insamlad i Kamerun och beskrevs 1898 av svensken Christopher Aurivillius. This is the type specimen of the micans subspecies of Euryphene absolon, collected in Cameroon and described by the Swede Christopher Aurivillius in kan finnas i könsorganens eller mundelarnas utformning eller i sporernas struktur. Arters yttre egenskaper handlar om färgmönster eller form på exempelvis blommor, frukter, vingar, antenner, näbbar och ben. Taxonomer tar ofta detaljerade mått på olika strukturer och analyserar dem sedan med statistiska metoder. Även antal kroppssegment, borst, ståndare och andra kvantitativa egenskaper är betydelsefulla. Ljusmikroskop är fortfarande det viktigaste redskapet för att studera många grupper av organismer. Dessutom finns nya oumbärliga svep- och transmissionselektronmikroskop (SEM respektive TEM). Med deras hjälp går det att granska ytterst små strukturer, som uppbyggnaden av mikroskopiska flimmerhår hos ryggradslösa djur. Röntgenmikrotomografi, en ny teknik för att undersöka inre strukturer, kan komma att revolutionera studier av fossil. Kikare, kamera, videokamera och ljudinspelningsutrustning har blivit allt viktigare redskap i fält för att dokumentera skillnader mellan arter. När det gäller fåglar och vissa grupper av insekter har analyser av deras ljud fått stor betydelse på senare år. För fåglar och insekter är ljudsignaler ett sätt att locka till sig en partner, men signalerna kan även hindra arter med olika sång eller andra lockljud från att para sig med varandra. Därmed upprätthålls artgränser. DNA-tekniken är oumbärlig för att utreda var gränserna ska dras mellan olika släkten och arter (fakta 3). Tekniken har lett till att många traditionella indelningar omvärderats. Dessutom har många nya arter upptäckts när DNA avslöjat att vad som tidigare betraktats som en art i själva verket består av två eller flera väl separerade grupper. Observera att DNA-studier är ett komplement till andra metoder och inte något facit. I dag har forskarvärlden som mål att alla världens organismer ska kunna artbestämmas med hjälp av DNA-streckkodning. Varje organism ska med andra ord få sin unika streckkod. Forskaren som tror sig ha funnit en tidigare okänd art har en lång väg framför sig. Först gäller det att försäkra sig om att den inte redan är namngiven för länge sedan eller att namnet inte publicerats i någon svårtillgänglig tidskrift. Följaktligen måste ett stort antal publikationer genomsökas. Ibland räcker det att läsa ursprungliga beskrivningar av namngivna organismer för att avgöra om den organism som forskaren nyss funnit är identisk med någon sådan. Men många gånger måste forskaren studera typmaterial, det vill säga de särskilda exemplar av en organism som fungerar som en referens för artnamnet

8 Om forskaren efter den proceduren fortfarande är övertygad om att han funnit en obeskriven organism, är det dags att föreslå ett vetenskapligt namn. Namngivningen måste följa vissa internationellt överenskomna regler (fakta 1). För nya arter krävs en detaljerad beskrivning, uppgifter om var och när typexemplaret eller typexemplaren är insamlade och var de är deponerade. För växter skall det även finnas en beskrivning på latin av deras mest utmärkande egenskaper. Många anser att arten är den minsta enheten som skall namnges, vilket innebär att de ser alla nya organismer som nya arter. Andra forskare godtar att en ny organism kan vara en ras/ underart, varietet eller en form av en redan namngiven art. Underkategorierna varietet och form används av botanister, men inte av zoologer. När man beskriver en ny art är det ett krav att även fastställa vilket släkte den tillhör, eftersom alla artnamn innehåller ett släktnamn. Klassificering och fylogeni Även långt före Darwin insåg naturforskare att organismer hörde samman i grupper. Filosofen Aristoteles delade på 300- talet f.kr. in organismer i växter och djur de senare dessutom i två kategorier, med och utan rött blod. Vidare beskrev han till exempel fem olika släkten inom gruppen djur med blod (som motsvarar ryggradsdjuren): fyrfotadjur som föder levande ungar, fyrfotadjur som lägger ägg, fåglar, fiskar och valar. Hans lärjunge Theofrastos klassificerade växter i fyra huvudgrupper (träd, buskar, halvbuskar och örter) samt diverse undergrupper utifrån formen på deras blad, växtplats och livslängd. Från slutet av 1500-talet föreslogs olika klassificeringar i hierarkiska system. Linné utvecklade föregångarnas idéer i verken Species plantarum (1753) och Systema naturae ( ). Han indelade allt liv i djurriket, växtriket och stenriket. Inom varje rike ordnades organismerna i klass, ordning, släkte och art, kategorier som fortfarande används (fakta 4). Växter klassificerade han utifrån det så kallade sexualsystemet, som grundade sig på antalet ståndare och pistiller. Det är därför Linné ofta betraktas som den moderna systematikens fader. Han insåg emellertid att sexualsystemet var ofullkomligt, eftersom vissa arter med samma antal ståndare liknade arter med annat ståndarantal i andra avseenden. Linnés efterföljare föreslog system som baserades på likhet i fråga om många egenskaper. Men likhet kan också vara missvisande. Många arter som inte är nära släkt med varandra har utvecklat gemensamma drag därför att de anpassat sig till likartade levnadsförhållanden så kallad konvergent evolution. VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 6 1

9 Alla dessa är ryggradsdjur, som kännetecknas av att de har en ryggrad nedärvd från en gemensam förfader. Fågeln och krokodilen är närmare släkt med varandra än vad krokodilen och ödlan är. Detta innebär att reptiler inte är någon monofyletisk grupp (det vill säga en grupp som omfattar samtliga avkomlingar av en gemensam förfader). Svarthuvad sockerfågel (Chlorophanes spiza), nilkrokodil (Crocodylus niloticus), Mwanzas klippagam (Agama mwanzae), lejon (Panthera leo), makropod (Macropodus opercularis), vanlig padda (Bufo bufo). All these are vertebrates, characterized by the presence of vertebrae, inherited from a common ancestor. Green Honey Creeper (Chlorophanes spiza), Nile Crocodile (Crocodylus niloticus), Mwanza Flat-headed Agama (Agama mwanzae), Lion (Panthera leo), Paradise fish (Macropodus opercularis), Common Toad (Bufo bufo)

10 VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 6 3

11 Kärlväxter förenas av att de har ledningsvävnad i stammarna, nedärvd från en gemensam förfader. Blåsippa (Hepatica nobilis), barrträd, här gran (Picea abies), och ormbunkar, här strutbräken (Matteuccia struthiopteris). Mossor saknar ledningsvävnad och är mer avlägset besläktade med de övriga. Vitmossa (Sphagnum fallax-komplexet). Vascular plants all have vascular tissue in their stems, inherited from a common ancestor. Liverleaf (Hepatica nobilis), conifers, here Norway Spruce (Picea abies), and ferns, here Ostrich Fern (Matteuccia struthiopteris). Mosses lack vascular tissue, and are more distantly related to the others. Peat moss (Sphagnum fallax complex). Valarnas yttre likhet med fiskar är ett sådant exempel. Linné placerade ursprungligen valarna bland fiskar, men flyttade senare över dem till däggdjur. Omvänt kan närbesläktade organismer vara mycket olika, bland annat på grund av anpassningar till vitt skilda levnadsbetingelser. Fåglarna har utvecklat otaliga skillnader jämfört med sina närmaste nu levande släktingar, krokodilerna, medan krokodiler, ormar, ödlor och sköldpaddor (det vill säga reptiler ) bevarat fler av sina ursprungliga gemensamma egenskaper. I dag grundas all klassificering på släktskap, fylogeni. Tills för något decennium sedan baserades hypoteser om släktskap främst på organismers yttre egenskaper, men i dag har DNAsekvenser fått allt större betydelse. Den viktigaste fördelen med DNA-sekvenser är att de innehåller oerhörda mängder information. Dessutom kan man med deras hjälp härleda släktskap mellan mycket avlägsna organismer som har få gemensamma yttre egenskaper. DNA har ofta bekräftat tidigare rön, men har många gånger också revolutionerat vår uppfattning om hur exempelvis däggdjurens och fåglarnas evolution gått till. Även när det gäller växternas släktskap har en ny och delvis mycket annorlunda bild vuxit fram (artikeln Modern systematisk forskning, sid ). Fylogenetiska studier baseras på att egenskaper är gemensamma för två eller flera organismer därför att egenskaperna nedärvts från en gemensam förfader. Principen är giltig oavsett om man använder DNA-sekvenser eller andra egenskaper. Förekomsten av ryggrad visar att ryggradsdjuren har en gemensam förfader, som de inte delar med andra djur. Fyrfotadjuren (groddjur, däggdjur, sköldpaddor, ödlor, ormar, krokodiler och fåglar) har en likartad uppbyggnad av sina extremiteter, som kan härledas till en gemensam anfader. Hos ormar har extremiteterna tillbakabildats, medan frambenen hos fåglar och fladdermöss oberoende av varandra utvecklats till vingar. Att det finns ledningsvävnad i ormbunksväxternas och fröväxternas stammar visar att dessa har ett gemensamt ursprung. Släktskapsförhållanden presenteras oftast i form av så kallade fylogenetiska träd (fakta 3). Kritik mot Linnés system Linnés system har kritiserats under senare år, bland annat på grund av att arters vetenskapliga namn ändras när hypoteser om släktskap måste revideras. Blåsippan har bytt namn från Anemone hepatica till Hepatica nobilis, något som kan vara förvirrande. Anledningen är att blåsippan i dag inte anses vara nära släkt med andra sippor i släktet Anemone

12

13 Eftersom artepitetet är hepatica, borde det nya namnet egentligen bli Hepatica hepatica. Detta är emellertid inte tillåtet enligt de botaniska nomenklaturreglerna (fakta 1), så därför används epitetet nobilis. För att främja stabiliteten har somliga forskare föreslagit att varje art skall ha ett unikt, oföränderligt namn. En sådan reform skulle dock innebära att namnen inte alltid speglar släktskapen. Ett annat förslag är att gå ifrån klassificeringen i olika ranger, det vill säga ordningar, familjer, släkten och så vidare, och införa ett ranglöst system, eftersom dagens indelning är godtycklig. Många forskare håller med om att det nuvarande systemet kan förbättras, men alternativen som föreslagits har hittills inte blivit allmänt accepterade. Grunden till all biologisk forskning Alla studier av ekologi, fysiologi, genetik, skyddsbehov och annat utgår från kunskapen om arter. Grundförutsättningen är hela tiden att man känner till vilka arter som finns och deras namn. Kunskapen om släktskap är helt nödvändig för att kunna följa hur olika egenskaper utvecklats, och för att förstå arters historiska utbrednings- och spridningsmönster. Sist och slutligen förenas alla systematiker av samma nyfikenhet och upptäckarglädje som kännetecknade Linné och de andra förgrundsgestalterna. Per Alström taxonom vid ArtDatabanken, Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala, och tidigare forskare vid Naturhistoriska riksmuseet Mari Källersjö chef för forskningsavdelningen vid Naturhistoriska riksmuseet WEBB-OCH LITTERATURTIPS Angiosperm Phylogeny Website (angiospermer) ArtDatabanken (svenska arter) Catalogue of Life (lista över alla kända organismer) Den virtuella floran (svenska kärlväxter)

14 Fishbase (fiskar) GenBank (DNA-data) Global Biodiversity Information Facility (information om biologisk mångfald) International Code of Botanical Nomenclature (de botaniska vetenskapliga namngivningsreglerna) Luistitle.htm International Code of Zoological Nomenclature (de zoologiska vetenskapliga namngivningsreglerna) Morphbank (detaljerade bilder av organismer) National Center for Biotechnology Research (NCBI) (molekylärbiologiska databaser och annat) Nationalnyckeln till Sveriges flora och fauna. Uppsala: ArtDatabanken, Sveriges lantbruksuniversitet, Tree of Life (alla levande organismer) ENGLISH SUMMARY Humans have presumably always given names to different organisms. Linnaeus introduced the binomial nomenclature, with a generic name and a species name, which has since become the universal standard in biology. He also proposed a hierarchical classification system, arranging organisms into classes, orders, genera and species categories which are still in use. Possibly, the majority of the world s organisms are still waiting to be discovered. The present chapter gives an overview of this work, known as systematics and taxonomy. VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 67

15 FAKTA 1 ARTNAMN Ett vetenskapligt artnamn består av två delar, ett släktnamn och ett artepitet. Ranunculus acris, smörblomma, har släktnamnet Ranunculus och artepitetet acris. En art som är uppdelad i raser/ underarter har även ytterligare ett epitet. Inom zoologin skrivs detta omedelbart efter artepitetet, till exempel Motacilla flava thunbergi, som alltså är rasen thunbergi, nordlig gulärla, av arten Motacilla flava, gulärla. Botanister skriver i stället ssp. (subspecies, underart) före underartsepitetet, till exempel Ranunculus acris ssp. borealis. Släktnamnet skrivs med inledande versal, till skillnad från övriga delar som skrivs med gemener. Hela artnamnet skrivs med kursiverad stil. Namnet på den eller de som namngivit arten, auktorn, anges ofta direkt efter artnamnet, till exempel Ranunculus acris L. Beteckningen L. står för Linné eller Linnaeus. De vetenskapliga namnen är härledda från latin eller grekiska. Namngivningen följer strikta regler, som definieras av den botaniska koden (International Code of Botanical Nomenclature) och den zoologiska koden (International Code of Zoological Nomenclature). Två växter respektive två djur får inte ha samma vetenskapliga artnamn. Däremot kan samma namn användas för växt och djur Prunella är både ett växt- och ett fågelsläkte. Att olika arter har samma släktnamn, exempelvis Pieris brassicae (kålfjäril) och Pieris napi (rapsfjäril), signalerar att de är närbesläktade. En skillnad mellan de botaniska och zoologiska koderna är att botaniker inte accepterar artnamn med samma släktnamn och artepitetet, medan zoologer godtar namn som Sprattus sprattus (skarpsill) och Gulo gulo (järv). Om två djur- eller växtarter visar sig ha samma namn, gäller att det först använda har prioritet förutsatt att det beskrivits i enlighet med bestämda regler. Bland annat skall namnet ha publicerats tillsammans med en beskrivning av arten; det ska vidare ha skett i en allmänt tillgänglig publikation; och ett eller flera så kallade typexemplar, som skall utgöra referens för artnamnet, måste ha angivits. Det händer att en och samma art av misstag begåvas med olika namn (så kallade synonymer), oftast därför att olika forskare inte är medvetna om varandras upptäckter. Även här gäller regeln att det först föreslagna namnet har företräde. Synonyma vetenskapliga namn är alltså olika namn för samma organism

16 DE ORIENTALISKA BAMBUSÅNGARNA Den orientaliska bambusångaren Seicercus burkii ansågs tidigare vara en art, med vidsträckt utbredning i Himalaya och bergsområden i nordöstra Indien, västra och norra Burma, centrala och södra Kina samt norra Vietnam. Flera raser fanns beskrivna, men litteraturen om bambusångaren innehöll oklarheter och var delvis motstridig. Per Alström (Uppsala universitet) och Urban Olsson (Göteborgs universitet) studerade bambusångarna i fält och i museisamlingar under tolv års tid, innan de föreslog en ny uppdelning. De gjorde åtskilliga mer eller mindre strapatsrika expeditioner till olika platser i fåglarnas utbredningsområde och studerade många hundra exemplar i fält. Nära 60 fåglar fångades in. De undersöktes noggrant med avseende på fjäderdräktens färgteckningar, och åtskilliga mått togs på varje fågel, exempelvis ving-, stjärt- och näbblängd och mängden vitt på de yttersta stjärtpennorna. Dessutom tog forskarna blod- eller fjäderprover för DNA-analys och släppte sedan fåglarna fria igen. De spelade in sång och lockläten av ett drygt hundratal fåglar. Vidare utförde de cirka 35 experiment, där de spelade upp sång av en hane för en hane med en annan sångtyp och noterade hur denne svarade på inkräktaren. Med hjälp av en höjdmätare noterades höjden över havet vid samtliga arbetsmoment. Sammanlagt undersöktes mer än 700 exemplar från hela utbredningsområdet i sex amerikanska, ett engelskt och ett kinesiskt museum, och detaljerade mått togs på en stor del av fåglarna. Därefter var det dags att producera ljudspektrogram för alla inspelade sånger och lockläten, och analysera dessa i detalj. Alström och Olsson kunde därefter dela in den orientaliska bambusångaren i ett antal grupper utifrån deras utseende, lockläte och sång. Skillnaderna i utseende var ytterst små, medan skillnaderna i lockläten och sånger, utom i ett fall, var betydligt större. Fem av grupperna var tydligt skiljbara från varandra i flera avseenden. Två, ibland tre, av dessa grupper häckade på samma berg i Kina. Ofta var en viss grupp mycket talrik upp till en viss höjd, medan en annan helt tog över bara några meter högre upp. Hanar från olika grupper reagerade inte på varandras sång vid uppspelningsexperiment. I Himalaya fanns två andra grupper som häckade med ytterst begränsad överlappning i höjdled. Studier av museiexemplar visade att en av dessa grupper och en av de kinesiska häckade på skilda höjder i bergen i västra Burma och angränsande delar av Indien. När olika grupper förekom i samma område FAKTA 2 VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 6 9

17 1 7 0

18 Vänster sida: Fem arter (helfigurer) och två raser (huvuden) av vad som tidigare betecknades som en art, orientalisk bambusångare (Seicercus burkii) samt ett ljudspektrogram över en av dessa arters sång. De fem arterna är extremt lika till utseendet men skiljer sig markant i sång och lockläten, och två eller tre arter häckar på olika höjd på samma berg i Kina, Burma och Himalaya. Left page: Five species (full views) and two subspecies (heads) of what was previously considered as one species, Golden-spectacled Warbler (Seicercus burkii). betraktade de uppenbarligen inte varandra som konkurrenter om honor eller revir. Forskarna drog slutsatsen att den orientaliska bambusångaren borde delas upp i hela fem olika arter, tre i Kina och två i Himalaya. Inom två av arterna ansågs dessutom finnas geografisk variation i utseende som motiverade en uppdelning i två raser inom vardera arten. Mycket tid gick åt till att spåra typexemplaren för de olika arter/raser som tidigare beskrivits detta för att kunna namnge de olika arterna och raserna. En kinesisk art hade inte namngivits tidigare, och föreslogs få namnet Seicercus soror. Epitetet soror betyder syster på latin och syftar på likheten med de andra arterna i komplexet. Resultaten av Alströms och Olssons vedermödor publicerades Samma år presenterade en tysk forskargrupp ännu en art. Det som från början sågs som en art hade alltså blivit hela sex olika arter av orientalisk bambusångare. Denna sida: För äldre tiders ornitologer var geväret det viktigaste hjälpmedlet. Dagens forskare har en helt annan utrustning, som handkikare, tubkikare, videokamera, parabolmikrofon och bandspelare. En av kapitlets författare på fältresa i Tibet. This page: Today s ornithological researchers have much more sophisticated equipment than their predecessors: binoculars, telescope, cam corder, parabolic microphone and tape recorder. VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 7 1

19 FAKTA 3 Människoapornas släktträd. De rödfärgade interna grenarna motsvarar hypotetiska, okända, utvecklingslinjer. Pilarna pekar på den gemensamma förfadern till människa och schimpans (1) respektive människa, schimpans och gorilla (2). Numera erkänns som regel två schimpansarter schimpans (Pan troglodytes) och bonobo, även kallad dvärgschimpans, (Pan paniscus) samt två gorillaarter, västlig gorilla (Gorilla gorilla), och östlig gorilla (Gorilla beringei). Här visas dock bara en av varje: orangutang (Pongo pygmaeus), västlig gorilla (Gorilla gorilla) och människa (Homo sapiens) samt schimpans (Pan troglodytes). Relationships of the great apes. The red internal branches represent hypothetical lineages. The arrows mark the common ancestors of human and chimpanzee (1) and human, chimpanzee and gorilla (2), respectively. DNA OCH FYLOGENETISKA TRÄD DNA-studier används flitigt för att rita nya släktträd och som hjälp vid artbestämning. Processen omfattar ett antal steg: (1) extraktion, alltså isolering, av DNA från vävnad; (2) amplifiering, mångfaldigande, av en viss gen eller någon annan DNA-region med hjälp av PCR-teknik; (3) sekvensering, som innebär att man läser DNA-sekvensen för den mångfaldigade regionen; samt (4) analys av sekvenserna från flera arter för att rekonstruera släktskap eller bestämma arter. DNA kan extraheras från alla levande celler. Ibland går det även att ta fram DNA från döda celler i exempelvis hårrötter, fjäderbaser, tänder, ben eller pressade växter. Eftersom DNA kan isoleras från material insamlat för mer än hundra år sedan, är museisamlingar ovärderliga. Vetenskapliga tidskrifter kräver numera att DNA-sekvenser som ligger till grund för olika studier är fritt tillgängliga via internet, exempelvis i databasen GenBank. Konstruera och tolka Konstruerandet av fylogenetiska träd utifrån utseendemässiga och genetiska egenskaper bygger på många metoder. Samtliga kräver avancerade datorprogram och stor datorkapacitet på grund av den stora mängden information som bearbetas. Fylogenetiska träd består av ett antal grenar, dels sådana vars spetsar representerar olika namngivna organismer eller grupper av organismer, dels interna grenar som motsvarar hypotetiska, okända, utvecklingslinjer (röda i bilden till höger). Varje förgreningspunkt i trädet symboliserar en gemensam förfader för de grenar som utgår från punkten, exempelvis när en art delas upp i två nya arter. Om fler än två grenar utgår från samma förgreningspunkt är det inbördes släktskapet okänt mellan grenarna kanske därför att forskarna inte vet tillräckligt mycket, kanske beroende på att flera utvecklingslinjer åtskilts mer eller mindre samtidigt. Forskarna tolkar släktrelationer genom att titta på var i trädet olika organismer och grupper har en gemensam förfader. Det är kanske lättast att tänka sig trädet som en rörlig mobilskulptur där alla grenar är fritt rörliga kring sina noder. Enligt bilden är följaktligen människa och schimpans närmare släkt med varandra än med gorilla. Människa och schimpans har nämligen en mer sentida gemensam förfader (pil 1) än vad människa respektive schimpans och gorilla har (pil 2). Observera att gorilla är lika nära släkt med människa som med schimpans. Två organismer eller grupper som är varandras närmaste släktingar kallas systrar. I bilden är alltså schimpans och män

20 ORANGUTANG GORILLA MÄNNISKA SCHIMPANS 1 2 niska systerarter. Systergrupper är lika gamla, och man kan inte säga att den ena är mer primitiv eller mer avancerad än den andra, eller att den ena är förfader till den andra. Däremot kan det hända att de nu levande representanterna för två systergrupper har existerat olika länge. En monofyletisk grupp omfattar samtliga avkomlingar av en gemensam förfader. I bilden bildar alltså schimpans, människa och gorilla en monofyletisk grupp, medan exempelvis schimpans, gorilla och orangutang inte är en monofyletisk grupp. Monofyli är ett grundläggande begrepp inom modern systematik. Många namn som används dagligdags avser grupper som inte är monofyletiska. Det gäller reptiler (fåglar ingår egentligen här) och fiskar (strålfeniga fiskar och i synnerhet kvastfeningar och lungfiskar är närmare släkt med fyrfotadjur än med hajar och rockor). Det gäller även djur eftersom vi nästan alltid utesluter människan från gruppen. I vetenskaplig mening är djur en monofyletisk grupp om människan inkluderas. Datering och streckkodning Det går att uppskatta minimiåldern hos olika organismer med hjälp av fossil. En annan möjlighet är att datera med hjälp av DNA-sekvenser. Man gör antagandet att DNA-sekvenserna förändras med tämligen konstant hastighet, enligt en så kallad molekylär klocka. Oberoende data, helst flera olika fossil, krävs för att bestämma tidsskalan för klockan. VEM ÄR SLÄKT MED VEM? 1 7 3