Fuglefamilier, slægter og arter
- hvordan hænger de sammen!
Der findes omkring 10.000 forskellige fuglearter, og og omkring 22.000 underarter. Deres størrelser spænder fra den fem centimeter lange bikolobri til den 270 centimeter højde struds. Men hvordan hænger de familie og slægt-mæssigt sammen!
Alle de mange fuglearter er opdelt i 40 overordnede grupper betegnet “ordener”. Fuglene i de 40 ordener er igen opdelt i grupper af beslægtede undergrupper, som er sammensat i et hierarkisk system betegnet “klassifikations systemet”. Der startes op med én gruppe bestående af alverdens fugle; betegnet Arves/Fugle. Herefter kommer de 40 overliggende grupper betegnet; Ordener. Et eksempel på én orden; rovfugle-ordenen via høgefamilien og især våge-slægten “Buteo,” er vist i nedenfor værende skema.
Ovenstående diagram viser slægtskab fra fuglene hovedgruppe (Aves/Fugle) til og med art i nedad faldende hirakisk orden
Klassificering og opdeling
For at få et overblik over de utallige fuglearter der eksisterer, opdeles de i mange forskellige grupperinger (fuglefamilier). Disse grupperinger starter overordnet med den samlede mængde, som på latinsk betegnes ”Arves” (Fugle). Her den almindelige inddeling:
Fugle/Arves – består af alle fugle
Orden – består af grupper af fuglefamilier
Familie – består af grupper af underfamilier
Underfamilie – består af grupper af slægter
Slægt – består af grupper af fuglearterarter
Art – afgrænset gruppe som ligner hinanden, og kan frembringe frugtbart afkom
Underart – Fænotypisk variant af en art (fænotype = det man ser/udseendet)
Underopdeling af arter.
Specielt arter med et stort udbredelsesområde kan være så forskellige af udsende, at de formålstjenligt kan deles op i mindre enheder (underarter/racer). Der kan væreforskelle både i størrelse og udseende
Klassifikationen blev sat i et opdelings system som ses ovenfor. Et system der navngiver de enkelte grupper af individer, og placerer dem i deres indbyrdes slægtskab i et kortfattet beskrivende system, som beskriver de enkelte rangordener med entydige artsnavne, og inddeler dem i sammenhørige grupper bestående af , slægt, familie, orden, klasse, række og rige.
DNA-forskningen har indenfor de seneste år bragt omfattende ny viden om fuglegruppernesindbyrdes slægtskabsforhold, så der nu synes at være bred enighed blandt eksperterne om rækkefølgen af ordener, familier og slægter. Derimod er der langt fra enighed om, hvordan arterne skal defineres, med andre ord, hvorvidt delbestande (underarter eller grupper af underarter) under de bredt definerede biologiske arter skal tildeles artsstatus.
1. Orden
Fuglenes indbyrdes slægtskab, med inddeling i 40 ordne. Lånt fra Wikipedia Fugle
Ordenerne er den første opdeling af den fulde fugle gruppe, og udgør 40 forskellige overordnede grupperinger. De ses alle i diagrammet ovenfor. Hver orden består efterfølgende af grupper af forholdsvis beslægtede “familier”.
Ordener kan hvis det skønnes nødvendigt igen inddeles i “Underordener” , hvilket ikke tages i anvendelse her.
Den første tids klassificeringer baserede sig hovedsageligt på ligheder, og i nogen grad på deres levevis. Det medførte i flere tilfælde, at ikke nært beslægtede fugle-grupper blev placeret tæt på hinanden i fuglenes stamtræ. Nærmere anatomiske analyser har i tidens løb medført gradvise ændringer, men det er først med DNA/RNA teknikkerne, at der for alvor er kommet gang i revision og omfordeling. En omfordeling som har medført, at arter er blevet omplaceret, samt i nogle tilfælde fået nye navne. Som det ses i diagrammet, er falkene fx. flyttet ud fra rovfugle gruppen, og har fået sin egen orden – Falconiformes.
2. Familier
De forskellige Ordner opdeles (som nævnt) igen i beslægtede familier. Flere side-stående familier af mere eller mindre beslægtede grupper, danner så én orden.
En “Familie” udgøres således af flere nærtstående slægter. Familierne opdeles således igen i slægter, hvis medlemmer viser det helt nære slægtskab fuglene imellem.
Indsæt eventuelt diagram her
3. Underfamilier
Familier kan dog igen deles op i “Underfamilier”, hvilket er fordelagtigt, hvis man vil have overblik over de enkelte slægters sammenhørighed.
En familie/underfamilie består således af flere nærtstående slægter, som viser det helt nære slægtskab.
Indsæt eventuelt diagram her
4. Slægten
Vi er nu nået langt ned i hirakiet til slægten. Den enkelte slægt udgøres af en gruppe af fugle af beslægtede arter.
En slægt består således af en gruppe af fugle (arter) med indenbyrdes nært slægtskab. Én slægt eller flere danner så en familie.
En slægt er i den biologiske systematik en kategori eller gruppering, som omfatter en eller flere arter. En eller flere nærtstående slægter kan så danne en familie. En slægt er således et snævrere begreb end familie, når vi taler fugle. Dette kan skabe nogen forvirring, fordi det er modsat hos mennesker, hvor en slægt er betydelig større og betydelig mere omfattende end en familie.
- En slægt med blot én art kaldes monotypisk (der er mange slægter med kun én art).
- En slægt med mange arter kan opdeles i flere underslægter (se boks nedenfor).
Som ved andre taksonomiske kategorier (på nær arten) er det et skønsspørgsmål, hvilken gruppe af arter, man vælger at kalde en slægt. Men arter, der er nært beslægtede med hinanden placeres i samme slægt. En slægt kan således være sammensat både skønsmæssigt og med beslægtede arter.
Men efterhånden som nye undersøgelser og nye teknikker giver bedre indsigt, sker der korrektioner i vores opfattelse af fylogenesen (det evolutionære slægtskab mellem arter) og dermed også med taksonomien (inddelingen af dyr og planter), men selvom nye arter flyttes fra en slægt eller familie til en anden, består vores nuværende billede af ”livets træ”, i det store og hele, på samme måde, som Darwin beskrev det. Men flytninger baseret på DNA-analyser skaber forvirring, fordi ens ”art-navne” følgelig bliver placeret i hver sin slægt eller familie.
En “art” er således et individ, som alene eller flere nært beslægtede, samlet danner en slægt.
Mange slægter har fået nye arter.
På grund af DNA-analyser har mange arter skiftet videnskabeligt navn eller slægt de senere år, især er en del arter flyttet til nye slægter. Mejse-slægten Parus har f.eks. traditionelt rummet 6 danske arter, men nu er kun musvit “tilbage”. Også blandt Falke, måger, sangere, værlinger m.fl. er der sket en del ændringer i de seneste år.
Underslægt/sektion
Slægter kan deles op i undergrupper som betegnes ”underslægt eller sektioner. Normalt angives ikke underslægt navnet, men er der en årsag til at præcisere dette, så angives det i parentes efter slægt navnet Eks.: Slægten butaro – sæt noget om den
Underslægt eller sektion er de mere videnskabelige betegnelser, betegnelsen “race” udgør det samme.
Arten er en naturlig enhed – Men hvad er en art!
Hvordan defineres den! Kan den deles!
Den vigtigste enhed i klassificeringen af slægter og familier er arten. En art kan defineres som en afgrænset gruppe af individer, som ligner hinanden på væsentlige punkter, der kan få afkom med hinanden, afkom der vel at mærke er avlsdygtigt. Det er det bedst kendte artsbegreb, og betegnes “det biologiske artsbegreb”, som er defineret af Biologen Ernst W. Mayr (1942) (se boks *2).
Han grupperede individer, der sammen kan få fertilt afkom i samme art. Individer fra samme art deler en fælles genpulje, og er formerings mæssigt isoleret fra andre arter. Hvilket vil sige, at de ikke kan udveksle gener med andre arter. Hvilket igen betyder, at de ikke kan få fælles feritilt afkom. Det er en “art”.
Det biologiske artsbegreb er for så vidt ganske “enkelt” og kan i praksis koges helt ned til: Individer, som sammen kan få fertilt afkom, er en art.
Vi ved dog godt at, i praksis er det ikke helt rigtigt, for eks. vis inden for gruppen af svømmeænder, findes der mange eksempler på, at nogle arter får afkom med andre arter af svømmeænder.
Det er nye analysemetoder, der har ”rodet” en del rundt på vores tidligere opfattelse af arts-begrebet, og dermed også på det slægt-begreb vi lige har gennemgået, idet nogle af de arter som er nævnt i afsnittet om ”slægter”, er flyttet og/eller har fået nye navne.
Disse nye analysemetoder har medført, at der på de lavere niveauer af klassifikations systemet, nu nærmere arts og slægt bestemmes ud fra DNA-analyser, end ud fra det biologiske artbegreb” som baserede sig på ligheder. En ændring der har medført, at der kan fastlægges en genetisk definition af hvad en art er, og hvad der adskiller den fra andre individer.
Arten er således en af de mest fundamentale enheder i biologien, men på trods af dette, findes der ikke en entydig biologisk definition af begrebet, men adskillige, der mere eller mindre anvendes efter behov – der findes adskillige.
Med DAN-analyserne er man dog kommet videre med at definere hvad en art egentlig er. Men tilbage står stadig, at der ikke kan blive enighed om fortolkning af de foretagne DAN-analyser, om hvor arterne slægt-mæssigt skal placeres. Derfor er nogle arter flyttet andre ikke og andre har igen fået nye navne. Den videnskabelige navngivning og indplacering er stadig baseret på: slægt, art og xxx
Men altså mere om det senere.
Det er og bliver vanskeligt, at give en universel definition på arten og artsbegrebet. Men De hyppigst anvendte kriterier for definitionen af en art er det morfologiske artsbegreb, der understreger, at man skal kunne skelne mellem arter ved hjælp af karakteristiske træk i udseendet, og det genetiske eller biologiske artsbegreb, der betoner den reproduktive isolation (dvs. at arter består af individer, der ikke udveksler arvemateriale med individer fra andre arter). Den manglende evne til at få frugtbart afkom med andre arter kan have flere årsager: Der kan ikke fysisk ske en befrugtning, hybrider eller bastarder mellem arter vil ikke kunne gennemføre en normal udvikling og blive modne, eller det voksne afkom vil være sterilt
Begrebet en ”art” er således pt:
Individer, som sammen kan få fertilt afkom, er en art –”med visse undtagelser” 🙂
Hvis en art opdeles i adskilte populationer, der ikke længere er i kontakt med hinanden, vil de genetiske forandringer i hver population føre til gradvis større genetiske forskelle imellem grupperne. Hvis de genetiske forskelle indebærer, at de to populationer ikke længere kan krydses indbyrdes (at de er seksuelt isolerede), er der per definition opstået en ny art. Denne form for artsdannelse anses for den almindeligste form for tilgang af nye arter, og betegnes ”selektiv udvælgelse”.
Boks 1:
Ernst Walter Mayr var et af det 20. århundredes førende evolutionære biologer. Han var også en berømt taksonom, ornitolog, biologisk filosof og videnskabshistoriker. Hans arbejde bidrog til en mindre revolution, der førte til den moderne evolutionære syntese af Mendels genetiske arbejder, systematik og darwinistisk udvikling og til udviklingen af konceptet af biologiske arter.
Boks 2 DNA-analyse
Molekylærbiologiske metoder anvendes i udstrakt grad til inddelingen af arterne i naturlige slægtskabsgrupper. Analyser af opbygningen af proteiner og især arvemassen DNA er siden 1990’erne blevet langt mere nøjagtige og hurtigere
Boks x
Arter placeres i et hierarkisk (taxonomisk) system, hvor arterne samles i slægter, som igen samles i familier – som beskrevet tidligere.
Den mest anvendte
rangorden af Biologisk
Klassifikation
Domæne
Rige
Række
Orden
Familie
Slægt
Art
Underart
Varitet
Lav diagram og billed med klassificeringen under
Vi har nu været det meste af Det Biologiske Klassifikations system igennem - og erfaret:
At arter placeres i et hierarkisk (taxonomisk) klassifikations-system, hvor arterne samles i slægter, som igen samles i familier. Familier samles i ordner, og ordner i klasser, der samles i rækker, som igen samles i riger og domæner (se boks X). At systemet undertiden kan kræve indførelsen af flere niveauer, fx underfamilier. Men – inden for den enkelte art er der ofte en betydelig variation mellem populationer (grupper af individer) og mellem enkelte individer i populationerne. Ved større forskelle mellem populationer inden for en arts udbredelsesområde kan denne opdeles i racer (fx geografiske, økologiske eller seksuelt afgrænsede racer) eller underarter. Det har vi ikke set på, men det gør vi her efterfølgende.
Underart / Race
Arter kan findes i underarter eller ”racer”. De to betegnelser har samme betydning.
Hvor en art findes i flere ”varianter” (fænotyper – individer med fx afvigende farver), er det hensigtsmæssigt, at opdele arten i underarter/racer . Et velkendt eksempel på raceopdeling er ulv og hund. (Se boks XXX)
Race er et begreb til gruppering af dyr, der opfattes at have en række nedarvede fællestræk, som adskiller dem fra andre grupper inden for den samme art. Det videnskabelige ord for denne skelnen er gerne underart (subspecies).
LAV DIAGRAM af hund (lille) og fugl visende art med underarter
Betegnelsen ”race” er således et begreb til gruppering af dyr, der opfattes at have en række nedarvede fællestræk, som adskiller dem fra andre grupper inden for den samme art. Det videnskabelige ord for denne skelnen er gerne underart (subspecies).
Betegnelsen ”underart eller race” udtrykker opfattelsen af en ‘væsentlig’ forskel på typer af individer inden for samme art. En art kan således udgøres af mange ”forskellige” underarter/racer.
Den biologiske definition af race er: En race defineres som “betegnelse for en gruppe individer inden for en art med visse særlige fællestræk, der adskiller dem fra andre individer af samme art.
Afgørende er, at disse fællestræk er arvelige, og at individerne har fælles afstamning. Men de er ikke blevet reproduktivt isoleret fra andre grupper af samme art”. De kan leve side om side i samme biotop.
Racer indenfor samme art er således i stand til at få fertilt afkom, men krydses normalt ikke indbyrdes under naturlige forhold på grund af geografisk isolation, seksuel selektion eller af andre grunde. Der kan dog være visse grænseområder, hvor de to racer krydses, og får blandede afkom. Hvis de frit krydses, er der stor mulighed for, at forskellighederne over tid udviskes, så bestanden efterhånden vil udgøres af en mellemliggende form. Det afgørende er dog, arvegangen for forskelligheden. Se halemejer senere.
Forskelle mellem underarter/racer er normalt mindre tydelige end forskelle mellem arter. Da arter udvikler sig gradvist ved, at lokale bestande isoleres fra hinanden. Der vil under udviklingen, altid findes grænsetilfælde, hvor det er en skønssag, om der er tale om en art eller underart.
Specielt arter med et stort udbredelsesområde kan være så forskellige af udsende, at de formålstjenligt kan deles op i mindre enheder (underarter/racer). Der kan være forskelle både i størrelse og udseende.
Race som videnskabeligt begreb bliver først almindeligt midt i 1800-tallet, hvor biologen Charles Darwin og aristokraten Arthur de Gobineau skrev deres værker.
Boks
sympatrisk, biologisk term, der angiver, at to arter eller populationer forekommer inden for samme geografiske område og i samme habitat.
Det er omdiskuteret, hvorvidt artsdannelse kan foregå i sympatriske populationer; normalt kræves der en geografisk eller økologisk isolering.
Boks 1:
I tiden efter opdagelsen af genetikkens arvelighedslove i 1900 var der meget forvirring blandt biologer. Det var vanskeligt at få de nye teorier om gener og mutationer til at hænge sammen med teorien om evolution ved naturlig udvælgelse. I 1930’erne nåede man dog til en samlet teori – den såkaldte neodarwinisme, der ser evolution som en proces styret ved naturlig udvælgelse af de fordelagtige mutationer, der opstår på genniveau.
Eksempel på art og race/variant i en slægt.
Der findes 13 arter af halemejser fordelt på 3 slægter af halemejse. I Danmark findes kun én art, som findes i to varianter/racer. Den nordlige halemejse, A. c. caudatus som har helt hvidt hoved, og den sydlige halemejse, A. c. europaeus, som har et tydeligt sort bånd over øjet gående om til nakken.
De to racer er forholdsvis geografisk adskilte, men deres leveområder overlapper, og da de kan få afkom sammen, så ses der forskellige mellemformer af de to underarter. Det er et forhold som ofte forekommer i Danmark, hvilket kan gøre racebestemmelse ganske vanskeligt.
De to underarter/racer/varianter:
Nordlig Halemejse (Aegithalos caudatus caudatus) – nominatformen
Sydlig Halemejse (Aegithalos caudatus europaeus)
Race er således et begreb til gruppering af dyr, der opfattes at have en række nedarvede fællestræk, som adskiller dem fra andre grupper inden for den samme art. Det videnskabelige ord for denne skelnen kan være underart (subspecies). Disse fællestræk er arvelige, og individerne har fælles afstamning. Underarter/racer skelnes på baggrund af observerbare (synlige) forskelle.
Variant.
Genetisk variation er et begreb, der dækker over mange ting, men kan overordnet beskrives som tilstedeværelsen af genetiske varianter i arvemassen.
Genetisk variation kan findes på flere niveauer, f.eks. mellem individerne i en bestand eller mellem forskellige bestande af en given art (fx halemejser).
Et andet ganske kendt eksempel på genetisk variation.
i mennesket findes i et gen, der påvirker øjenfarve. Der findes 2 genvarianter (alleler), den ene koder for brune øjne, mens en anden koder for blå øjne. Den brune allel er “dominant” overfor den blå, dvs et individ som bærer på både en brun og en blå allel vil få brune øjne.
Der findes genetisk variation for mange forskellige egenskaber i næsten alle organismer, oftest uden man lægger mærke til det eller kan se det. Denne stående genetiske variation er dog meget væsentlig for at evolutionen kan foregå. Genetiske varianter, der ikke betyder meget under de nuværende forhold, kan vise sig at være fordelagtige under andre forhold.
Yderligere eksempel på opdeling i race/variant/underarter er mennesket, som farvemæssigt findes i tre hoved varianter/racer/underarter – nemlig hvid, gul og sort. De tre grupper får fælles afkom af meget varieret farve – ganske som de to underarter af ”halemejser” vi har her i landet.
Indsæt billede af h-mejse og slægtboks
Boks
Hvis en art opdeles i adskilte populationer, så de ikke længere er i kontakt med hinanden, vil de genetiske forandringer i hver population føre til gradvis større genetiske forskelle imellem grupperne. Hvis de genetiske forskelle indebærer, at de to populationer ikke længere kan krydses indbyrdes (er de seksuelt isolerede), er der per definition opstået en ny art. Denne form for artsdannelse anses for den almindeligste form for tilgang af nye arter.
Artsdannelse - 1
Hvis du vil vide mere om fremkomst af nye arter
Nye arter opstår fra allerede eksisterende arter, hvilket er en proces som foregår konstant. Arter er således ikke statiske enheder, men udvikler sig over tid, hvis betingelserne er til stede.
For at en komplet artsdannelse kan forekomme, skal en gruppe af individer reproduktivt isoleres fra resten af arten. Det er en meget langsom affære, og kan tage millioner af år. Den biologiske forskellighed har et meget langsom udviklings forløb, men den er et udviklingsforløb, der efterhånden tilpasser individerne bedre og bedre til det miljø hvori de lever.
Forløb tager gerne sin start ved, at to grupper (populationer) af individer fra samme art bliver fysisk adskilt fra hinanden. Hvis de to grupper kommer til at leve i forskellige miljøer / økologiske nicher, kan de over tid udvikle sig forskelligt, hvorved genpuljen også langsomt ændres. De udvikler sig ”bort” fra hinanden og bliver efterhånden til to forskellige arter, og mister efterfølgende muligheden til sammen at få afkom. Der er opstået en reproduktiv barriere mellem de to arter.
Dette er den mest almindelige form for artdannelse, og betegnes som ”naturlig selektion”. Som regel kræves det, at der opstår en geografisk opdeling mellem populationer af to arter.
Men artsdannelse kan også ske under fysisk isolation, naturlig mutation, hybridisiering, samt sjældnere tilfælde ske ”eksplosivt” på grund af miljømæssige påvirkninger, som frembringer ændringer i arveanlæggene.
Det er dog omdiskuteret, hvorvidt artsdannelse kan foregå i sympatriske populationer, men normalt kræves der en geografisk eller økologisk isolering (se boks *). Men – for der er et men – for der “kan” også opstå nye arter ud fra mutationer og ” psykiske artdannelser” via en “reproduktiv barrierer” som nedbrydes.
Boks
sympatrisk, biologisk term, angiver, at to arter eller populationer forekommer inden for samme geografiske område og i samme habitat.
Det er omdiskuteret, hvorvidt artdannelse kan foregå i sympatriske populationer; normalt kræves der en geografisk eller økologisk isolering.
Artdannelse - 2
Vi har erfaret at en art, er et enkelte individ, som alene eller flere nært beslægtede, samlet danner en slægt. Men hvad
Biologien beskriver arterne, definerer lighederne og forskellene mellem dem, finder ud af, hvad der sker, når én art bliver til to arter, og hvordan den enkelte art forandrer sig over tid.
Vi har også set hvor enkelte Det biologiske artbegreb kan udtrykkes: Individer, som sammen kan få fertilt afkom, er en art.
Men det må kunne uddybes og afgrænses bedre, for det med at arts begrebet kan udtrykkes så klart og tydeligt – så enkelt og overskueligt – ved vi jo ikke holder, så spørgsmålet må blive: Er der orden i biologernes værktøjskasse! Svaret må blive, at det er der ikke helt, for det er jo allerede beskrevet, at der inden for fuglene er flere tilfælde, hvor forskellige arter sammen har fået afkom – endda feritilt afkom.
MEN – intet begreb er mere vanskeligt at definere end en “art”, og på intet punkt er der mere uenige, end hvordan vi bør forstå dette ord.
Verdens biologer, zoologer, botanikere og genetikere har ikke formået at specificere, hvad der kræves for at blive optaget i gruppen af ARTER.
Hvad skal egentlig til, for at en gruppe individer kan samles i en art-gruppe?
Forskellige definitioner på arter
Der findes flere end 20 forskellige definitioner på, hvad en art er – ingen af dem passer på alle individer, og nogle af dem giver forskellige svar på de samme individer.
Definitionerne kan groft inddeles efter, om de er baseret på egenskaber, evolution eller genetik.
Det biologiske artbegreb, som blev formuleret af Biologen Ernst Mary, er nok det mest kendte og anvendte. Se boks x og x
Ernst Walter Mayr
Boks
Ernst Walter Mayr var et af det 20. århundredes førende evolutionære biologer. Han var også en berømt taksonom, ornitolog, biologisk filosof og videnskabshistoriker. Hans arbejde bidrog til en mindre revolution, der førte til den moderne evolutionære syntese af Mendels genetiske arbejder, systematik og darwinistisk udvikling og til udviklingen af konceptet af biologiske arter. Et koncept der stadig bruges den dag i dag – tildels! – se næste boks
Mayr grupperer individer, der sammen kan få fertilt afkom i samme art. Individer fra samme art deler derfor en fælles genpulje, og er formerings mæssigt isoleret fra andre arter. Hvilket vil sige, at de ikke kan udveksle gener med andre arter.
Biologerne tog Mendels genetiske arbejder til sig, og de begyndte, at få indflydelse på placering af arter i beslægtede grupper (så nøjagtige det kunne gøres på dette tidspunkt.
Genetikken blev efterhånden udviklet, og i 1990’erne og herefter var den grundlaget for mange ændringer i fuglenes placeringer i de forskellige slægtskaber.
Efterhånden som DNA-teknologien blev bedre og økonomisk tilgængelig, kom der rigtig fart på viden om at arter ikke udelukkende kunne afgrænses til den biologiske term, om artbegrebet, blev det genetiske kendskab, der nu er det begreb, hvorefter arterne indplaceres i de lavere dele af det kendte klassificerings system – slægt, art og underarter.
Hybrid artdannelse - hybridisering
En ”fugle-hybrid” er en fugl, der har to forskellige arter som forældre. Det resulterende afkom vil kunne fremvise i enhver kombination af forældrenes egenskaber, lige fra helt identisk til helt anderledes. Hybriden viser dog sædvanligvis mellemliggende karakteristika mellem de to arter.
Der findes genetisk variation for mange forskellige egenskaber i næsten alle levende væsener. Man lægger ikke mærke til det, det ses ikke – men variationen findes i forskellige grader over “meget synligt til svagt synligt eller helt skjult. Denne konstant værende genetiske variation er i allerhøjeste grad af stor betydning for at evolutionen og udvikling kan foregå.
De ”skjulte” genetiske variationer, der ikke har nogen øjeblikkelig betydning under de for øjeblikket værende forhold, kan vise sig, at være fordelagtige såfremt forholdene skulle ændrer sig – eks. vis i form af et habitat ændring eller modstandsdygtighed over for sygdomme. Så længe de eksakte påvirkninger ikke findes i det omgivende miljø, vil disse genetiske variationer ikke slå igennem, de vil forblive skjulte. Men hvis ændringer fremkommer, hvor variationen vil være fordelagtig, vil den genetiske variations egenskab slå igennem, og medføre ændringer i arten.
Man kan ikke påregne, at en bestemt genetisk variant opstår netop ved mutation, lige på det tidspunkt, der er brug for den. Derfor er en ”konstant værende genetisk variation” af stor vigtighed for arternes mulighed for at tilpasse sig til eventuelt forekommende miljømæssige forandringer. Det kan være et spørgsmål om at gå til grunde eller forsætte som en art (ny) i slægten.
Hybrider fremkommer ved krydsning af to forskellige arter eller ved krydsning mellem to racer fra samme art. Ved artskrydsning er muligheden for levedygtigt eller feritilt afkom som regel ringe. Men ved krydsning mellem to racer inden for samme art, er forholdet helt anderledes, idet der her er gode muligheder for levedygtigt og velfungerende afkom.
Hybridisering: det forhold hvor to arter producerer afkom. Sådant afkom er ofte sterilt, men hos fugle er det ikke en sjældenhed at feritilt afkom forekommer. Hvilket i mange tilfælde sker mellem fx dykænderne.
Hybridsterilitet har været benyttet som ”definerende for artsgrænser”, men det har vist sig, at mange arter vitterlig kan få fertilt afkom indbyrdes.
Hybrid er et udtryk i biologien, der har forskellige betydninger, men alle er tegn på afkom fra seksuel reproduktion.
- I eksperimentel genetikanvendes udtrykket synonymt med en heterozygot og angiver et afkom af genetisk forskellige forældre, for eksempel mellem to indavlede linier af laboratoriemus.
- Inden for taxonomidefinerer man en hybrid som afkom mellem genetisk differentierede populationer eller arter af planter eller dyr . Afkomene mellem forskellige grupper inden for en art (såsom hund og ulv ) kaldes en bastard
Hybrid artdannelse
Hybrider mellem arter er normalt mindre levedygtige og/eller mindre frugtbare end forældrearterne. En generel forklaring på dette er, at generne i de to arter har ændret sig så meget i forhold til den fælles oprindelse, at mange af dem ikke længere er forenelige med hinanden. En sådan hybridsterilitet er en af de mekanismer, som kan forhindre genstrømning mellem arter og dermed holde dem adskilte. Sterilitet kan ofte skyldes, at forældresorten har forskellige antal kromosomer.
Ganske modsat er det ofte, når der hybridiseres mellem to racer inden for samme art, dette afkom vil ofte være både større, stærkere og mere modstandsdygtig over for sygdomme, hvilket betegnes ”hybrid vigour. Dette er muligt fordi de to racers arvemasse ligger ganske tæt på hinanden, og således ikke er ændret på vitale områder.
Det sidste nye inden for hybrid artsdannelse er, at der de sidste 5-10 år, er kommet stor interesse for hybridisering. Det har nemlig ud fra DNA-analyser vist sig, at det er langt mere almindeligt, end man tidligere har antaget.
Faktisk sker det så ofte, at man er begyndt at sætte spørgsmålstegn ved, brugen af det klassiske artsbegreb!
Fordele og ulemper ved hybridisering
Hybrider mellem arter eller racer har deres egne fordele og ulemper.
En af de mest kendte negative ulemper er risikoen for, at afkommet mellem to forskellige arter ikke er feritile eller har høj dødelighed, og derfor ikke selv kan danne basis for en ny generation af hybrid-afkom.
Men når man kombinerer to racer inden for en art eller to arter, og disse får velfungerende afkom, så får man ofte individer, der er større og stærkere samt mere modstandsdygtige for sygdomme.
Evolution og hybrid variation
Uanset fordele eller ulemper er Hybrid variation en uundværlig proces, for uden den, ville den naturlige evolution blive stærkt nedsat (kun genfejl vil frembringe ændringer i arveanlæggene).
“Hybridsortering” betegner en form for artdannelse, hvor individer fra to beslægtede arter får afkom, og hvor disse afkom ikke er i stand til at opnå levedygtige eller frugtbare afkom fra individer fra nogen af de overordnede arter. Et forhold, som sikre at arter ikke opstår, hvis individerne ikke genetisk er fuldt sammenpasselige.
Vellykket hybrid art formering er et eksempel på meget hurtig udvikling , hvor en ny art opstår fra en generation til en anden.
I naturen er nogle af de hyppigst rapporterede hybrider parringer mellem; vandfugle, måger, kolibrier, og paradisfugle. Især gråanden hybridiserer så ofte med andre ænder.
FORSÆT fra 4a. Eksempler på underarter med hybridisering !!
Mutation
Nogle gange opstår der spontant nye egenskaber i en art.
Nogle gange klarer de nye individer sig bedre end de oprindelige
Der findes genetisk variation for mange forskellige egenskaber i næsten alle levende væsener. Man lægger ikke mærke til det, det ses ikke – men variationen findes næsten eller helt skjult. Denne konstant værende genetiske variation er i allerhøjeste grad af stor betydning for at evolutionen og udvikling kan foregå.
De ”skjulte” genetiske variationer, der ikke har nogen øjeblikkelig betydning under de for øjeblikket værende forhold, kan vise sig, at være fordelagtige såfremt forholdene skulle ændrer sig – eks. vis i form af et habitat ændring eller modstandsdygtighed over for sygdomme. Så længe de eksakte påvirkninger ikke findes i det omgivende miljø, vil disse genetiske variationer ikke slå igennem, de vil forblive skjulte. Men hvis ændringer fremkommer, hvor variationen vil være fordelagtig, vil den genetiske variations mulighed slå igennem, og medføre ændringer i arten.
Man kan ikke påregne, at en bestemt genetisk variant opstår netop ved mutation, lige på det tidspunkt, der er brug for den. Derfor er en ”konstant værende genetisk variation” af stor vigtighed for arternes mulighed for at tilpasse sig til eventuelt forekommende miljømæssige forandringer. Det kan være et spørgsmål om at gå til grunde eller forsætte som en art (ny) i slægten.
Hvordan hænger det sammen?
Det hænger sådan sammen, at muligheden for evolutionære ændringer er afhængig af, at vores arvesystem ikke er perfekt. Der er en indbygget fejlprocent i vores arvemasse. En fejlprocent der hele tiden vil prøve, at undersøge, om der kan være brug for ændring af individernes egenskaber.
Dette betyder, at når gener nedarves fra én generation til en anden, vil al genetisk information ikke blive overført perfekt – der vil opstå fejl og afvigelser. Disse fejl og afvigelser kaldes ”Den Genetiske Variation”.
Disse variationer kan være gode, de kan være usynlige, ubetydelige og dårlige eller ligefremt destruktive.
- De destruktive og eller dårligset udvikler sig ikke, men går til grunde enten ved, at fosteret går til grunde, eller individet af forskellige grunde ikke får afkom.
- De gode vil kunne skabe forbedringer af individets muligheder – bedre jagt egenskaber, intelligens eller fysisk styrke, hvilket vil give deres bærere bedre konkurrence muligheder over for andre individer fra arten, og derfor bedre mulighed for at få flere afkom.
- De usynlige og de ubetydelige vil forsætte i arvemassen slægt efter slægt, og udgøre ”Den Genetiske Variation”.
Et meget almindelig anvendt eksempel på fremstilling af genetisk variation er, en mutation der påvirker dannelse af øjenfarve hos mennesker (og dyr).
Dominant og recessiv egenskab
Farven for øjenfarve / Pigmentering for øjenfarve.
En mutation, i det gen der er bestemmende for øjenfarve, bevirkede, at der fremkom egenskaber for blå farve, hvilket på et tidspunkt resulterede i, individer med blå øjne frem for brune øjne. Genet er recessivt (vigende) og domineres således af genet for brun farve, som så dækker over blå. Vi arver altid to gener – ét fra hver af forældrene, hvor det dominante dækker over det recessive (vigende) gen – brun/blå.
Hvis blå øjenfarve var mere fordelagtigt end brun øjenfarve, ville ”blå-øjede” individer forekomme i flere og flere tilfælde – de ville efterhånden udkonkurrere de ”brun-øjede”.
På samme vis, kan ændringer af fuglenes farver opstå eller forsvinde. En blå fugl kan blive til en sort fugl. En sort til en rød, en rødbrun, anlæg for kort hår kan blive til anlæg for langt hår osv.
Men én lille forandring kan ”hurtigt” føre til en ny art, fx via artsgenkendelse.
Valg af partner ud fra udseendet
Som eneste faktor er en farveforskel ikke tilstrækkeligt til, at man kan kalde en farveafvigende fugl en ny art, da der findes mange arter, som kan have vidt forskellige farvevariationer, men stadig tilhører den samme art. Her er der udelukkende tale om ”artsvariation” – en variant. Nævn noget
Det afgørende punkt er, hvorvidt det afvigende udseende medfører en ændring i udvælgelsen af partner, så de rødbrune fugle foretrækker at parre sig med rødbrune fugle, mens de sorte fugle foretrækker sorte artsfæller. Der er så tale om ”artsgenkendelse”.
Hvis dette er tilfældet, sker der en usædvanlig type af artsdannelse, som foregår inden for èn population – altså uden geografisk adskillelse. Der opstår, det der betegnes ”en reproduktiv barriere”. En reproduktiv barriere som medfører, at et farvemønster bliver brugt i valg af partner, på trods af at en parring mellem to individer ville resultere i levedygtigt afkom.
Det forhold, at rødbrune hunner udelukkende vælger rødbrune hanner, bevirker, at fuglene påbegynder en langsom ændrings proces, som i sidste ende kan medfører dannelsen af to arter.
Det forhold, at rødbrune hunner udelukkende vælger rødbrune hanner, bevirker, at fuglene påbegynder en langsom ændring proces, som i sidste ende kan medfører dannelsen af to arter.
Der findes eksempler på, at individer foretrækker en mage, der ser ud ligesom deres nærmeste slægtninge (deres hjerne spejler forældrenes udseende), hvilket betyder, at der fravælges en anderledes udseende artsfælle. Der sker et fravalg, udelukkende på grund af udseendet.
Hvis dette karaktertræk vedbliver, udvikles der inden for den samme population to populationer. Én population er blevet til to, ved en genetisk mutation og artgenkendelse. Der er tale om en ny artsdannelse uden ”geografisk adskillelse”. Der er opstået en ny art hvis oprindelse er baseret på udseendet. De to populationer vil kunne få afkom sammen, men det sker ikke på grund af en synsmæssig barriere.
Efterhånden vil de to grupper som oprindelig var én art (kun adskilt af farven) kunne udvikle sig således, at deres øvrige genmasse også langsomt ændrede sig, hvorved de så heller ikke sammen vil kunne få feritilt afkom.
Boks
sympatrisk, biologisk term, der angiver, at to arter eller populationer forekommer inden for samme geografiske område og i samme habitat.
Det er omdiskuteret, hvorvidt artsdannelse kan foregå i sympatriske populationer; normalt kræves der en geografisk eller økologisk isolering.
Men der er et men – se boks
Boks 2.
Ernst Walter Mayr var et af det 20. århundredes førende evolutionære biologer. Han var også en berømt taksonom, ornitolog, biologisk filosof og videnskabshistoriker. Hans arbejde bidrog til en mindre revolution, der førte til den moderne evolutionære syntese af Mendels genetiske arbejder, systematik og darwinistisk udvikling og til udviklingen af konceptet af biologiske arter.
Endnu to eksempler, hvor bare én lille forandring kan føre til en ny art;
- ét på valg af partner ud fra farve – artgenkendelse medførende “seksuel selektion”
- ét på genetisk variation.
Begge eksempler er beskrevet af Trine Bilde professor, Institut for Bioscience – Genetik, økologi og evolution, Aarhus Universitet, og hentet i uddrag fra Videnskab.dk.
Hele artiklen kan læses HER
Artsgenkendelse
Uddrag: ”Gule sommerfuglehanner vil kun have gule hunner:
I Ecuador lever sommerfuglen Heliconius cydnia alithea, som har to farve-former: En hvid og en gul.
Den hvide form kopierer en hvid Heliconius saph-sommerfugl, mens den gule form kopierer en gul Heliconius eleuchia-sommerfugl.
Inden for samme population har man altså to former med to farver.
Forskere fra Harvard University undersøgte partnervalg i denne sommerfugl og fandt, at de gule hanner klart foretrak gule hunner, mens de hvide hanner ikke udviste nogen præference.
Genetiske undersøgelser viste, at de gule og hvide former ikke adskiller sig fra hinanden rent genetisk, så de udgør altså stadig en enkelt art, og de gule og hvide former kan reproducere sig med hinanden.
De gule hanner besidder formodentlig en sammenkobling mellem det gen, der koder for gul farve, og det gen, der koder for gul præference.
På den måde opstår der reproduktiv isolation, hvor gule former udelukkende parre sig med hinanden inden for en blandet population af gule og hvide former.
Forskerne fremlægger denne undersøgelse som et eksempel på meget tidlig artsdannelse, som finder sted for øjnene af os, og som vi kan observere ved at se på sommerfuglenes selektive partnervalg.” Uddrag slut
Genetisk variation.
Uddrag: ”Sommerfugle efterligner andre
Heliconius er en farvestrålende og udbredt slægt af sommerfugle i de tropiske og subtropiske egne af den nye verden (primært Syd- og Mellemamerika).
Sommerfuglene er kendetegnet ved dels af have et kemisk forsvar mod rovdyr, så de smager dårligt og er giftige, og samtidig har de advarsels farver for at tilkendegive, at de rent faktisk er et dårligt bytte.
Sommerfuglene efterligner desuden mønstre hos andre nært beslægtede giftige sommerfuglearter for på den måde at ‘kopiere’ advarsels mønstre, der annoncerer over for de rovdyr, der spiser sommerfuglene, at de er giftige. Dette fænomen kaldes ‘Müllers mimikri’ – altså at efterligne en giftig art, for selv at blive kategoriseret som giftig.
Der er altså naturlig selektion for mimikri (at kopiere advarsels farver), hvilket resulterer i et væld af kombinationer af farvemønstre på vingerne, både inden for en art og imellem nært beslægtede arter.
Samtidig er der selektiv partnervalg, hvor hanner foretrækker at gøre kur til hunner med farvemønster identisk med hannens.” Uddrag slut
Her er tale om en høj kodning for udvikling af farvemønstre. Mutationsraten for denne specifikke egenskab er høj hos denne race – genkopieringen
Det er velkendt, at hanner kæmper, og hunner vælger, hvilket eksakt er ”biologisk evolution” kort forklaret.
Reproduktiv Isolation - forklaret
Reproduktiv isolation er en Biologiske barrierer mod genudveksling, og kan forekomme under mange former.
Reproduktiv Isolation er betegnelsen for en række mekanismer, som også er kendt som en ”hybrid barriere”, og er en ”biologisk barriere”, der under naturlige forhold forsøger at hindre forskellige arter i at producere afkom, som ville resultere mindre funktionsdygtigt afkom, som vil kunne svække en race.
Der kan ikke kun være én barriere (som fx geografisk location) for at holde 2 forskellige arter adskilt, er der nød til at være flere (som geografisk location, parrings sæson, måden at gøre kur på mf).
Det hænder også at den reproduktive isolation resulterer i levedygtigt afkom, men afkommet bliver ufrugtbart. Disse barriere eksistere for at opretholde en arts genetiske integritet, så hver art beholder deres specifikke karakteristikker.
Eksempel på naturlig udvælgelse ”Ved Reproduktiv Isolation”.
Matematikeren K. F. Koopman udførte i 1950 et eksperiment der skulle undersøge hypotesen, om at naturlig udvælgelse kan forøge reproduktiv isolation mellem arterne. Han brugte to arter af fluer. Når disse fluer blev holdt på 16 grader blev omkring en 1/3 af alle flue ungerne hybrider. Koopman eksterminerede så alle hybriderne, og gentog dette hver gang der kom nye flueunger.
Efter et stykke tid begyndte fluerne på et genetisk plan at opfatte, at alle hybriderne døde. For at sikre artens overlevelse, udviklede fluerne ”reproduktive barriere” og til sidst var kun 5% af flueungerne hybrider. Dette eksperiment beviste en masse ting og især teorien om, at to arter der lever tæt på hinanden, udvikler flere reproduktive barriere, da hybrider ville udviske arten, mens arter der lever langt fra hinanden udvikler færre reproduktive barrierer. Dette fordi arterne i så fald, ikke ville blive ”udvisket”. Det samme er gældende for fuglene, de udvikler tilsvarende reproduktive barrierer, så arter eller racer i samme slægt ikke får fælles afkom, så ophavsarterne udviskes.