Darwins kjempetusenfryd viser hvordan arter tilpasser seg

1 day ago 5

Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

En ny studie viser hvordan en bemerkelsesverdig plantegruppe på Galapagos har fått sine varierte bladformer. Studien gir unik innsikt i evolusjon på genetisk nivå.

En guide fra Galápagos nasjonalpark på leting etter Scalesia-planter på Santa Cruz-øya i Galápagos. (Foto: Michael Martin / NTNU)

Galapagosøyene har en ikonisk status i evolusjonshistorien.

I 1835 gikk Charles Darwin i land her, da han som 26-åring var på jordomseiling med HMS Beagle. På øyene samlet han fugler, som han tok med seg hjem til England.

Darwin trodde han hadde tatt med seg både spurver, hakkespetter, finker – og én meis, men oppdaget at alle i virkeligheten var nært beslektede finker.

Fuglene så ulike ut fordi de hadde forskjellig nebbform, tilpasset ulike dietter.

Dette ble et nøkkelargument for Darwins evolusjonsteori – at arter formes av omgivelsene gjennom naturlig seleksjon.

Øyene har flere hemmeligheter

– Nå, mer enn 150 år etter at Darwins arbeid på Galapagos forandret vår forståelse av livet på jorden, fortsetter disse øyene å avsløre nye hemmeligheter.

Det forteller professor Michael D. Martin ved Institutt for naturhistorie på NTNU.

Han er del av et stort internasjonalt team av forskere som har studert evolusjon i plantegruppen Scalesia, også kjent som Galapagos' kjempetusenfryd.

Forskningen ble nylig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Communications.

Uvanlig rask evolusjon

– Akkurat som Darwins berømte finker, utviklet disse plantene seg raskt etter at de ankom Galápagos fra det søramerikanske fastlandet, forklarer Vanessa Bieker.

Hun jobber ved Royal Botanical Gardens i Kew og har ledet studien.

Scalesia-slekten er ung, evolusjonært sett. Alle artene som eksisterer i dag, har oppstått i løpet av de siste én million årene, forklarer hun.

Likevel har de rukket å finne seg til rette i den brede variasjonen av landskap man finner på Galapagosøyene – fra fuktige skog i høyden til tørt og åpent lavland.

Ekstra iøynefallende er bladene

– Utseende på de forskjellige artene varierer dramatisk, fra lave busker til høye trær. Ekstra iøynefallende er bladene, som varierer fra store og hele til små og flikete, sier professor Martin.

Flikete blader antas å hjelpe plantene med å overleve i varme, tørre miljøer ved å redusere vanntap og spre varme, forklarer han.

– Men, fram til nå har ikke forskere forstått hvordan dette viktige tilpasningstrekket har utviklet seg på et genetisk nivå i disse plantene, sier professoren.

Flere evolusjonsveier til samme bladform

Gjennom å analysere hele DNA-et til alle kjente arter av Scalesia oppdaget forskerne at plantene utviklet flikete blader flere ganger – hver gang i ulike deler av slekten.

Med andre ord: Plantene har kommet fram til omtrent den samme bladformen flere ganger som respons på utfordringer i miljøet, helt uavhengig av hverandre.

– Enda mer overraskende var det at hver gang dette trekket utviklet seg, skjedde det ved hjelp av forskjellige gener – selv om alle hørte til det samme systemet, som styrer hvordan blader dannes, sier Bieker.

Et tydelig eksempel på parallell evolusjon

Dette funnet gir et tydelig eksempel på parallell evolusjon: Naturen ender opp med den samme løsningen flere ganger, men via ulike genetiske veier, utdyper han.

– I stedet for å styres av ett enkelt «mester-gen», ser evolusjonen ut til å utnytte hele nettverk av samvirkende gener, der ulike deler av systemet kan justeres for å skape lignende egenskaper.

Dette gir forskerne et viktig innblikk i hvordan komplekse egenskaper kan oppstå igjen og igjen i naturen.

Evolusjonen pågår fremdeles

I tillegg til å avdekke hvordan disse plantene har utviklet seg, så forskerne at evolusjonen fortsatt pågår.

Grupper innen samme art viser store genetiske forskjeller og har vært isolert fra hverandre lenge.

– Det betyr at nye arter kan være i ferd med å utvikle seg. Mange Scalesia‑populasjoner kan være egne evolusjonære linjer som ennå ikke er beskrevet som arter, sier Martin.

Forskerne mener derfor at hver isolerte bestand bør behandles som en egen bevaringsenhet.