13 av verdens mange millioner arter.

Hva er egentlig en art?

Noen arter er truet. Andre forsvinner helt. Og stadig finner forskere nye arter. Alltid arter. Men, til tross for iherdig innsats fra en verdenshistorie av forskere, ennå har ingen kommet opp med en definisjon som favner alt livet på jorda.

28.11 2016 04:00

Ulv og tamsau. Gurkemeie og stortranebær. Blåskjell, scampi, sidensvans og håkjerring. Ramsløk og spiss fleinsopp. Eplerose, rynkerose og kanelrose.

Også kjent som Canis lupus og Ovis aries. Curcuma longa og Oxycoccus palustris. Mytilus edulis, Nephrops norvegicus, Bombycilla garrulus og Somniosus microcephalus. Allium ursinum og Psilocybe semilanceata. Rosa rubiginosa, Rosa rugosa og Rosa majalis.

Alle er de arter, enten de er dyr, planter eller sopp. De er arter; den grunnleggende byggesteinen i det som så høytidelig kalles «livets tre».

Biologien beskriver arter, definerer likheter og forskjeller mellom arter, finner ut hva som skjer når en art blir til to arter og hvordan den enkelte arten forandrer seg over tid.

 

«Ingen begreper er vanskeligere å definere enn «art», og ikke på noe punkt er zoologer mer uenige enn hvordan vi skal forstå dette ordet.»

Henry Alleyne Nicholson: A manual of zoology, 1872.

Hvis en art forsvinner, gråter vi. Hvis noen oppdager en ny art, jubler vi og leser om den og ser de søte eller ekle bildene her på forskning.no.

Det biologiske artsbegrepet

Definerer en art som alle individer som under naturlige forhold kan forplante seg med hverandre og få fertile avkom, samtidig som de ikke kan forplante seg med individer fra andre, tilsvarende grupper. Å få fertile avkom betyr at man får barn som igjen kan få egne barn. (Kilde: Store norske leksikon)

Det er så klart og tydelig, så enkelt og oversiktlig. Det er orden i biologenes sysaker.

Hvis det ikke var for én liten ting: All verdens biologer, zoologer, botanikere og genetikere har ikke klart å spesifisere hva som kreves for å bli tatt opp i det gode artsselskap. I hvert fall ikke uten å fornærme noen.

For det er tydeligvis ikke så lett å definere hva en art er. Hva skal egentlig til for at en gruppe individer, uansett hva slags livsform de utgjør, kan samles under samme artshatt?

I dag brukes en lang rekke artsbegreper, alle med sine fordeler og sine ulemper, men ingen av dem passer på alle typer organismer.

Den biologiske frimerkesamlingen

Klokka er noe vi har funnet på for å holde orden på verden rundt oss. Det samme gjelder måleenheter som kilo, meter og liter.

Er det slik med artsbegrepet også? Sier det noe om verden slik den faktisk er, eller er det bare et uttrykk for vårt behov for å systematisere?

– Artsbegrepet er på mange måter kunstig. Det er noe vi har funnet på for å rydde i frimerkesamlingen, sier professor Kjetill S. Jakobsen ved Universitetet i Oslo.

– Jeg tror det er best å beskrive hva levende organismer gjør heller enn hva de er, sier den britiske genetikeren Adam Rutherford til forskning.no.

Norges 10 morsomste artsnavn

Samarbeidsrådet for biologisk mangfold (Sabima) plukket i 2011 ut Norges ti morsomste artsnavn:

Absintsuger

Kilekulehalflue

Hundesnuteløpekule

Rosa fugleskittvikler

Lodden møkksprøsopp

Skarp frøkenkremle

Elegant midjeblomsterflue

Junimosemott

Tørrfiskspyflue

Tarmpølse

– Alle bruker det, men vi som driver med alger og planter og sopp, sliter litt med å svelge det, for det har så mange begrensninger, sier professor Klaus Høiland ved Universitetet i Oslo.

Samlingen blir aldri komplett

Det betyr ikke at det er meningsløst å definere en gruppe dyr eller planter som en art. Akkurat som med klokka, målebåndet, vekta og litermålet.

Forskere har anslått at det totalt finnes 8,7 millioner arter når de ikke tar bakterier med i regnestykket. Det kan være færre, men det kan også være mange fler.

Bare 1,2 millioner av dem er foreløpig beskrevet slik vitenskapen krever, og de færreste tror oppgaven er mulig å få ferdig.

I hvert fall ikke hvis vi skal tro de ivrigste som foreslår at det finnes tusen milliarder arter, men da inkluderer de alle mikroorganismer, også. Og dem er det mange av.

En svenske med samlemani

Over 300 år før vår tidsregning møter vi artsbegrepet for første gang. Den greske filosofen Aristoteles sorterte mer enn 500 arter av fugler, fisker og pattedyr i en trinnvis stige der mennesket tronet øverst.

På 1700-tallet gikk svenske Carl von Linné løs på oppgaven med å kartlegge alle verdens dyre- og plantearter. Linné ga alle arter et latinsk navn som består av to ledd, slektsnavn og artsnavn. For eksempel Homo sapiens (menneske) og Rattus norvegicus (brunrotte).

Carl von Linnés klassifisering av dyreriket fra 1735. Publisert i livsverket hans, Systema Naturae. Klikk på bildet for større versjon. (Faksimile: Wikimedia Commons)

Systemet til Linné, som fortsatt er i bruk, fungerte aldeles utmerket for å definere Guds skaperverk av et visst antall ulike arter som han trodde aldri forandret seg. Det var slik man så på det den gangen.

Linné vil nok vri seg i graven over vår tids biologer og deres lemfeldige forhold til artsbegrepet. Sannsynligvis begynte han å røre på seg allerede midt på 1800-tallet.

For alt ble litt mer komplisert da Charles Darwin viste at naturen er alt annet en statisk. Tvert imot er alt liv hele tiden ute etter best mulig tilpasning. Og det krever av og til forandring.

Går ut på dato

Charles Darwins skisse fra Notebook on Transmutation of Species (1837), hans første tegning av et evolusjonært tre. (Foto: Wikimedia Commons)

Hvordan går det an definere noe som er i endring?

Det blir som å svare «Sju minutter og fire sekunder over halv tre» når noen spør deg hvor mye klokka er.

Allerede før du har fullført setningen, er svaret feil. Tiden står jo ikke stille.

Biologien har selvfølgelig lengre perspektiv enn sekunder, minutter og timer. Men når forskere definerer en art, sier de noe om dette individet akkurat nå.

Om noen generasjoner eller hundre kan arten ha endret seg.

Det nærmeste vi kommer?

I 1942 formulerte Ernst Mayr det som siden har fått betegnelsen «Det biologiske artsbegrepet».

Individer er av samme art hvis de i naturlige omgivelser kan få barn med hverandre, som igjen kan få barn, som igjen kan få barn og så videre. Med andre ord: Individer som kan få fertilt avkom i naturlige omgivelser, er samme art.

Eller som Mayr formulerte det: Arter er grupper av naturlige populasjoner som forplanter seg med hverandre, og som forplantningsmessig er isolert fra andre slike grupper.

Veldig mange grupper av levende organismer passer ikke inn i denne definisjonen, blant annet de som ikke formerer seg seksuelt. Dette gjelder alle encellede organismer, men også for eksempel sopp, amøber og bakterier. Derfor finnes det også flere andre vanlige artsbegreper.

Likevel er det ikke alltid så lett å holde orden på hva som er naturlige omgivelser og heller ikke på hva som er fertilt avkom.

En ekte østersjøtorsk

Ta for eksempel torsk fra Østersjøen og torsk fra Skagerrak. De er klassifisert som samme art – Gadus morhua – og vil kunne yngle opp småtorsk hvis de plasseres i samme balje med vann.

– Men i naturen vil de ikke kunne få avkom, og det vil derfor være meningsfylt å kalle dem to ulike biologiske arter, sier Kjetill S. Jakobsen.

Denne torsken gikk i garnet i Østersjøen. Kanskje ville den overlevd ved å rømme til Skagerrak, men der hadde den ikke hatt sjans til å formere seg. (Foto: Colourbox)

Østersjøtorsken er nemlig tilpasset vann med lavt saltinnhold. Eggene deres vil flyte til overflaten, uten mulighet til å bli befruktet, hvis de havnet i Skagerrak eller i Nordsjøen.

Jakobsen trekker også fram ørreten, som tidligere var delt inn i en rekke arter, men som strengt tatt er samme art.

– Forskjellene skyldes tilpasninger til ulikt miljø, men ikke på en genetisk permanent måte.

Han liker bedre å tenke på populasjoner: det totale antall organismer av en bestemt art i for eksempel et geografisk område.

– Teoretisk er det lettere å definere en populasjon enn en art, sier Jakobsen.

Adam Rutherford innrømmer at det å kategorisere arter kan hjelpe oss når vi skal se på endringer i utseendet eller nye egenskaper hos en plante eller et dyr.

– Artsdannelse er sentralt i evolusjonær tenking. Å forstå den prosessen er absolutt avgjørende, sier han til forskning.no.

Rutherford har kritisert bruken av artsbegrepet og mener vi burde bli flinkere til å se bort fra det.

I veien for ny kunnskap?

– Artsbegrepet hemmer vitenskapelig fremgang fordi det forhindrer oss fra å stille de rette spørsmålene og utføre ny gjennomgripende forskning. Når vi først har blitt enige i plasseringen av noe, så lar vi det gjerne stå slik uten å stille for mye spørsmål ved det, sier Rutherford.

For eksempel mener han skillet mellom oss mennesker og neandertalerne lenge sto i veien.

Rekonstruksjon av hodet til en neandertalmann som levde for rundt 70 000 år siden. (Foto: Tim Evanson, Creative Commons BYSA 2.0)

For 100 år siden var det nesten ikke grenser for hvor fornøyd menneskeslekten var med seg selv. Det ville ikke være særlig bra for dette selvbildet om vi skulle være av samme art som våre lavpannede fettere neandertalerne.

Men de siste årenes DNA-analyser gir et annet bilde.

Forskere har funnet ut at neandertal-DNA utgjør mellom to og fire prosent av arvematerialet vårt og at det må ha forekommet hyppig sengedeling mellom de to.

– De var separert fra oss i tid og rom, men ikke mer enn at de to fikk fertile avkom, selv om det skjedde mindre og mindre over tid. Med alle definisjoner var de tydeligvis samme art på tross av klare forskjeller, sier Rutherford.

Så da er vel det oppe og avgjort? Nei, ikke helt.

Homo ditt eller Homo datt

– Man skal være oppmerksom på at det å lage fertile avkom ikke alltid er nok, sier Klaus Høiland og antyder at det kanskje ikke er så svart-hvitt som Rutherford mener.

Kanskje er de to distinkte arter likevel?

– Det er ikke gitt at neandertalere og sapiens bør plasseres i den samme arten, selv ut fra det biologiske artsbegrepet, sier førstelektor Torfinn Ørmen ved Høgskolen i Oslo og Akershus.

Gener kan nemlig overføres fra én art til en annen. Neandertalere og mennesker kunne få avkom; det som kalles en hybrid. Det er ikke sikkert at disse hybridene kunne få felles avkom, men kanskje kunne det funke om de hadde seg med en av foreldreartene. Slik kan neandertalgener finne veien til menneskets DNA. Dette kalles introgresjon.

Selv om det biologiske artsbegrepet setter en grense ved muligheten for å få fruktbart avkom sammen, er det ikke nødvendigvis vanntette skott mellom artene.

– En slik barriere behøver ikke være 100 prosent. Det vi ser med neandertalerne er sannsynligvis introgresjon, ikke fravær av reproduktive barrierer, sier Ørmen til forskning.no.

Selv om forskerne er uenige, så er det ingen høylytt krangel vi er vitne til her. For deg og meg er det vel heller ikke så nøye om vi kaller oss Homo sapiens eller Homo sapiens sapiens. Neandertalerne finnes ikke lenger, så de bryr seg neppe om vi kaller dem Homo neanderthalensis eller Homo sapiens neanderthalensis.

Som en regnbue

Forskerne vi har snakket med virker avslappet overfor det faktum at ingen av artsbegrepene funker til alt. Det betyr ikke at de synes det er bortkastet å prøve å systematisere det levende kaoset.

– Det gir jo mening å snakke om arter. Akkurat som det er en god idé å ha orden i frimerkesamlingen hvis man er en seriøs filatelist, sier Kjetill S. Jakobsen.

– Artsbegrepet er nyttig for å holde styr på naturen, sier Klaus Høiland. – Folk flest har for eksempel ikke bruk for alle løvetannartene, men for en som har viet livet sitt til løvetanner, så vil det jo ha en nytte.

Ulike artsbegreper

Det finnes mer enn 25 definisjoner på hva en art er, og ingen av dem passer på alle typer organismer. Noen av dem vil også gi forskjellige svar på samme organismer.

Definisjonene kan grovt deles inn etter om de baserer seg på karaktertrekk, evolusjonsteori eller genetikk.

Det biologiske artsbegrepet er en av de evolusjonære definisjonene. De to andre mest brukte er det fylogenetiske og det taksonomiske.

Det taksonomiske artsbegrepet ser på likheter i utseende og levesett for å prøve å plassere organismer i forskjellige arter, mens det fylogenetiske artsbegrepet sammenlikner genene og lager slektstrær basert på likheter i genomet.

Du kan se en kopp og tenke «Den koppen er rød». Så kommer det en fargeglad kunstner og sier «Nei, den koppen er faktisk magenta» eller «Den koppen er sinober». Og du tenker «Jammen, hva er forskjellen?»

Slik kan det være med arter også. De er litt som en regnbue hvor du gradvis går fra en art til en annen, og det er umulig å sette fingeren på nøyaktig når den går fra en art til en annen.

Det som for deg og meg er en løvetann, kan for forskerens øye være fjelløvetann, gummiløvetann eller dovreløvetann. Eller en av de andre hundrevis av artene som utgjør løvetannslekta.

Så sitter vi der med mange forskjellige artsbegreper, hver til sitt bruk. Forskerne klarer forhåpentligvis å holde orden på dem. For en utenforstående kan det være litt forvirrende at ingen av dem passer på alle typer organismer. Og enda verre at noen av dem vil også gi forskjellige svar på samme organisme.

Selv med gentester får man ikke alltid ett uomtvistelig og korrekt svar. Da kan det være nyttig med arter – fordi vi ikke alltid kan vite nøyaktig hvordan forandringene i naturen faktisk har foregått.

Selv ikke gentester kan hjelpe de stakkars gnetofyttene

Forskerne blir for eksempel ikke enige om hva de skal gjøre med plantene som kalles gnetofytter. De ligner nemlig ikke så mye på hverandre. Mange er klatreplanter, men ikke alle. Noen har fellestrekk med bartrær, andre med konglepalmer og noen med de løvdekte tempeltrærne. Men det er fortsatt uenighet om hvordan disse slektsforholdene egentlig ser ut.

Denne gnetofytten, Welwitschia mirabilis, holder til i Namibia. Hvem den er i slekt med og hvor den skal plasseres er ikke like sikkert. (Foto: Derek Keats, Creative Commons BY 2.0)

Først så forskerne på likheter i utseende og i hvor og hvordan den lever. Da gentesting ble vanlig, trodde mange at det var mulig å få et klart svar. Så viser det seg at svaret avhenger av hvilken del av genomet forskerne sammenligner.

Derfor lever gnetofyttene fortsatt et usikkert liv. Det som er sikkert, er at det finnes rundt 80 arter av dem fordelt på tre slekter. Men er de én orden eller er de flere ordener? Ja, si det.

Biologiens systematikk

 Art

 Menneske

 Storranebær

 Hvit fluesopp

 Slekt

 Homo

 Tranebærslekta

 Fluesopper

 Familie

 Menneskeaper

 Lyngfamilien

 Amanitaceae

 Orden

 Primater

 Lyngordenen

 Agaricales

 Klasse

 Pattedyr

 Tofrøbladete blomster

 Agaricomycetes

 Rekke

 Ryggstrengdyr

 Dekkfrøete blomster

 Stilksporesopper

 Rike

 Dyreriket

 Planteriket

 Fungi

La professorene avgjøre

Jakten på et presist artsbegrep

ARTIKKELSERIE: Vi har sett nærmere på hvordan arter får navn, hvorfor de får de navnene de får og – ikke minst – hvordan forskere definerer hva en art er.

Klikk her for oversikt over alle artiklene

Å få klare og entydige svar er kanskje ikke mulig. Så hva skal vi gjøre?

– Du kan bruke det som heter sunt folkevett: Du vet hva en blåveis er, og du vet hva en hvitveis er. Du vet hva en blåmeis er, og du vet hva en kjøttmeis er. Altså, veldig mange av artene er intuitive, sier Klaus Høiland.

– Jeg synes en veldig god definisjon er følgende: En art er hva en professor definerer som en art.

– Da kan man nemlig bruke hva man vil. Av og til passer det biologiske artsbegrepet godt, av og til passer andre bedre, og da kan man velge fra øverste hylle hva du vil bruke i denne sammenhengen. Det er faktisk i stor grad slik det er. Man hopper fra det ene artsbegrepet til det andre, sier Høiland.

Og der fikk vi jammen en definisjon til.

Referanse:

Paul R. Berg, Kjetill S. Jakobsen nfl: Adaptation to Low Salinity Promotes Genomic Divergence in Atlantic Cod (Gadus morhua L.). Genome Biology and Evolution, mai 2015, doi: 10.1093/gbe/evv093. Sammendrag

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Saker fra våre eiere

Nasjonalforeningen for folkehelsen

Tidligere har det vært vanskelig å vite hvem som er i faresonen for akutt hjerteinfarkt. Nå kan blodprøver gi svaret på kort tid. 

Høgskolen i Oslo og Akershus

Er 0,999… med uendelig mange desimaler mindre enn 1 eller lik 1? Både folk flest og lærerstudenter svarer typisk det samme.

Universitetet i Oslo

Behandlingen er direkte rettet mot å redusere selvskading og selvmordstanker. Og den gir gode resultater.

Saker fra våre eiere

Universitetet i Oslo

For noen barn er det ekstra krevende med rop og skrik i skolegården, bøker som smelles igjen og stolbein som skraper mot gulvet.

NTNU

De over 65 år har like god effekt av operasjon for skiveprolaps i korsryggen sammenlignet med yngre pasienter.

Nordlandsforskning

Selskapet kan skyve svakstilte ut av utleiemarkedet, men også skape nye turistmål. Nå skal forskere finne ut hvilke konsekvenser Airbnb får i Norge.

Forskeren forteller:

Når ungdom presses til å drive med idrett, og voksne bestemmer hvordan de skal gjør det, da blir idrettsungdom lei. Men du kan unngå at barna dine mistrives, blir stresset og presterer dårlig på sikt.

Enkle grep kan føre til markante livsstilsendringer og få folk til å leve sunnere, ifølge dansk forskning.

Hele villreinstammen på rundt 2000 dyr på Nordfjella kan bli avlivet for å hindre spredning av den alvorlige dyresykdommen skrantesyke.

Forskere har mange metoder for å visualisere det de driver med. Wellcome image awards viser frem noe av det ypperste.