Arters tilblivelse

Liv eksisterer i en nærmest ufattelig variasjon på jorda, og i de aller fleste av klodens kriker og kroker finnes liv. Hvordan har alle disse artene blitt til? Og hva er egentlig en art?

Det siste spørsmålet kan kanskje virke banalt, men faktum er en art kan defineres på flere måter. Likevel (og heldigvis) gjenkjenner de ulike definisjonene stort sett de samme artene.

En elg er med andre ord en elg, uansett hvilken artsdefinisjon man benytter.

Det biologiske artsbegrepet
Innenfor evolusjonsbiologien defineres en art ut i fra det biologiske artsbegrepet. I denne definisjonen er det reproduktiv isolasjon som avgjør hva som er en art:

En art er en gruppe individer som reproduserer seg (eller kan reprodusere seg) med hverandre og få fruktbart avkom, og som er reproduktivt isolert fra andre slike grupper (dvs. andre arter).

Hest og sebra tilhører med andre ord forskjellige arter fordi de ikke kan parre seg med hverandre og få fruktbart avkom.

Men betyr dette at hest og esel egentlig er samme art, ettersom disse kan parre seg med hverandre og frembringe muldyr?

Det finnes mange eksempler på hybridisering ute i naturen, men ofte har disse hybridene dårlig helse eller er sterile. Mange hybrider kan derfor ikke defineres som ”fruktbart avkom”.

Muldyret for eksempel, er stort sett ikke i stand til å parre seg videre, og dette er grunnen til at hest og esel kan defineres som forskjellige arter.

Tilfeller av hybridisering i naturen er en av grunnene til at det enkelte ganger er vanskelig å definere hva som er en art.

Spennende fagfelt
Reproduktiv isolasjon definerer altså arter innenfor evolusjonsbiologien. Forskning på artsdannelse blir derfor i stor grad det samme som å undersøke hva som kan forårsake dannelsen av forplantningsbarrierer mellom populasjoner.

I dag vet vi at reproduktiv isolasjon mellom populasjoner kan oppstå på forskjellige måter, men hyppigheten av de ulike artsdannelsesprosessene diskuteres flittig.

En form for artsdannelse er likevel alle enige om forekommer svært ofte, nemlig den som kalles geografisk (allopatrisk) artsdannelse.

Geografisk artsdannelse
Se for deg en populasjon som over tid deles i to av en geografisk barriere (et fjell, en elv, eller en annen fysisk barriere). Hvis miljøet på hver side av barrieren er ulikt, vil individene i de to populasjonene (gjennom naturlig utvalg) utvikle ulike tilpasninger over tid. Og det er disse forskjellige tilpasningene som kan føre til at det oppstår en forplantningsbarriere mellom de to populasjonene.

De to populasjonene defineres som ulike arter på det tidspunktet de har utviklet seg så forskjellige fra hverandre at de ikke lenger er i stand til å få fruktbart avkom med hverandre.

Lokale tilpasninger i isolerte populasjoner kan altså føre til reproduktiv isolasjon og dermed artsdannelse. Men hvilke evolusjonære endringer er det egentlig som gjør to populasjoner reproduktivt isolert fra hverandre?

Sideprodukt
Lista over hvordan lokale tilpasninger kan medføre reproduktiv isolasjon er lang.

Evolusjon i de to populasjonene kan for eksempel ha ført til morfologiske endringer som gjør at partnere ikke finner hverandre attraktive, ikke gjenkjenner hverandre som potensielle partnere eller som rett og slett gjør parring ikke lenger fysisk mulig.

Adferd kan også endres gjennom evolusjon, slik at flørting og kurtiseringsadferd ikke lenger forstås av individer fra andre populasjoner.

Isolerte populasjoner kan også utvikle inkompatibilitet på gen-nivå, med alt fra sterile hybrider til problemer med sammensmeltingen av kjønnsceller som resultat.

Artsdannelse er altså (som oftest) ikke et direkte resultat av naturlig seleksjon for mindre genflyt mellom populasjoner (det finnes spennende unntak til denne regelen). Derimot er artsdannelse langt oftere et sideprodukt av at isolerte populasjon tilpasser seg sitt lokale miljø (gjennom naturlig utvalg).