Hvorfor blir arter utryddet? Det er det overordnede spørsmålet mange ledende forskere stiller seg. Hvis vi finner svaret, kan vi kanskje gjøre noe med det? 

Vandreduen er et berømt eksempel, og arten er studert grundig.

Den nordamerikanske vandreduen (Ectopistes migratorius) fantes en gang i et gigantisk antall i Nord-Amerika. Samtidige nedtegnelser forteller om passerende flokker som mørkla himmelen i flere dager. Kanskje talte arten fem milliarder individer på det meste. Et mer konservativt anslag er tre milliarder.

I løpet av kort tid forsvant arten fullstendig.

– Gitt den enorme størrelsen på populasjonen, er det simpelthen forbløffende at arten forsvant så raskt, sier Tom Gilbert.

Han er til daglig professor ved Center for GeoGenetik ved Københavns universitet, men har også en deltidsstilling som professor ved NTNU.

Menneskenes rolle

Historien om vandreduen er interessant, nettopp fordi den kan fortelle oss noe om hvordan og hvorfor arter utryddes.

Urbefolkningen i Nord-Amerika brukte duene som mat. Men menneskene hadde allerede da lært seg metoder for å holde arten på et nivå som ikke truet med å utrydde den.

Det var blant annet vanlig i enkelte deler av Nord-Amerika å bare spise dueunger som ble jaktet på om natten, siden dette ikke så ut til å skremme vekk de voksne eller hindre dem i å få nye unger som igjen kunne spises.

Men en mer aggressiv variant av menneskene kom til kontinentet i hopetall med europeerne fra rundt 1500. Jakten på vandreduene tok seg opp og kulminerte med en massiv jakt på arten utover 1800-tallet før arten endelig brøt sammen og forsvant.

Men var sammenbruddet egentlig bare europeernes feil?

• Les også: Farlig eller faderlig? Evolusjonen velger farsrolle

Allerede på vei mot stupet?

I 2014 kom en studie som mer enn antydet at menneskene bare var den siste faktoren som skulle til for å utrydde en art som allerede var sårbar og på vei mot stupet.

Til tross for det enorme antallet var vandreduene allerede i trøbbel, mente forskerne å påvise. Arten varierte naturlig sterkt i antall, omtrent som lemen gjør, men over en lengre tidsperiode.

Da europeerne kom, var arten allerede i sterk tilbakegang. Populasjonen stupte lenge før europeerne kom og kanskje bidro europeerne endatil til en kortvarig økning.

Bakgrunnen for disse påstandene var undersøkelser av den genetiske variasjonen hos arten ved hjelp av en metode kalt PSMC.

Fra én til mange

Ett individs samlede gener kalles et genom. Du har ett genom, mora di har ett annet, hunden din et tredje og naboens katt et fjerde. Disse kan igjen deles inn i kromosomer, gener og basepar. Men du har bare ett eneste genom.

Alle dine kromosomer og gener finnes altså i dette ene genomet, men samtidig er genomet unikt for akkurat deg og bare deg. Med mindre du har en identisk tvilling eller du er en termitt eller tilhører en annen art der individene i stor grad er identiske kloner. 

Her er kjernen:

PSMC-metoden kan i utgangspunktet bruke informasjonen i genene til ett eneste individ av en art for å kartlegge historien til arten.

Du skal altså kunne se utviklingen av arten gjennom mange generasjoner og anslå hvor mange individer som fantes av den på et gitt tidspunkt, ved å ta utgangspunkt i ett eneste genom.

Mennesker delvis frikjent

Ved hjelp av denne metoden kom altså forskerne frem til at antallet vandreduer var i fritt fall allerede før menneskene kom.

Kanskje ville ikke arten ha blitt utryddet, men den ville ha blitt langt mindre tallrik uansett, kanskje med bare noen få hundre tusen individer.

Menneskene utgjorde bare den siste faktoren. Vi puffet den kanskje utfor stupet, men arten var allerede på vei dit.

Altså var det ikke bare europeernes feil. Mente folkene bak studien fra 2014, som den gangen ble publisert i det vitenskapelige tidsskriftet PNAS.

Det høres nesten for godt ut til å være sant at du kan komme frem til noe sånt på bakgrunn av informasjonen fra ett eller noen få individer. Og i dette tilfellet var det nettopp det, i hvert fall om vi skal tro en ny undersøkelse som nå er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Science.

• Les også: Fuglesangen ligger i genene

Ubrukelig metode på vandreduer

Problemet er at PSMC kanskje ikke kan brukes på vandreduer. Den nye undersøkelsen i Science gir helt andre svar.

PSMC tar utgangspunkt i at genvariasjoner forekommer i relativt likt omfang langs kromosomene som genomet består av. Altså at det er like sannsynlig at genvariasjoner skal forekomme på endene av et kromosom, som på midten. Men sånn er det ikke for denne arten.

– Vandreduer har ikke de variasjonsmønstrene vi venter oss på grunn av den sterke seleksjonen på gener som ser ut til å ha vært viktige gjennom historien til arten. Dermed kan du ikke bruke PSMC i dette tilfellet, sier professor Tom Gilbert.

For hos vandreduer finner vi det aller meste av genvariasjonen i endene av kromosomet. Midt på kromosomet finner vi liten variasjon fra én generasjon til den neste på grunn av den kraftige seleksjonen på genene her.

Dette høres ikke revolusjonerende ut, men vil gi helt andre resultater om du forsøker å lese historien til arten på bakgrunn av genomet til ett eneste individ.

Du må rett og slett ta hensyn til at variasjonen er størst i enkelte deler av kromosomet. Da blir PSMC-metoden i denne formen lite anvendbar.

Brukte annen metode

Folkene bak studien i Science brukte ikke PSMC-metoden. Isteden tok de utgangspunkt i mitokondrielt DNA fra 41 vandreduer.

Ditt DNA er nemlig ikke det eneste arvematerialet du har. Mitokondrielt DNA er et eget, separat arvemateriale. Dette finnes i en del av cellene dine kalt mitokondrier.

Ditt vanlige DNA er en kombinasjon av arvematerialet hos faren din og moren din. Men mitokondrielt DNA overføres bare direkte fra moren. Du finner variasjoner i mitokondrielt DNA også, på grunn av mutasjoner, og disse mutasjonene vil over tid forekomme noenlunde konstant.

Dette er et annet utgangspunkt for å fortelle om utviklingen av en art over tid. Men resultatene kan bli ganske annerledes enn om vi bruker PSMC-metoden.

I tillegg analyserte forskerne hele genomet fra fire vandreduer og sammenlignet med to genomer fra båndduer (Patagioenas fasciata), en av vandreduens nærmeste slektninger.

Sluttresultatet ble at de også fikk helt andre svar om vandreduen og hvorfor det gikk så galt med arten.

Ny forklaring på utryddelsen

Den nye undersøkelsen er interessant av flere grunner. Den forteller både om den genetiske variasjonen hos vandreduene, men gir også støtte til en helt annen forklaring på utryddelsen.

Grovt sett har vi tidligere trodd at jo flere eksemplarer du har av en art, desto større er genvariasjonen hos arten. Men dette har vist seg å være feil og sånn var det slett ikke med vandreduen.

Vandreduenes store populasjonsstørrelse ser ut til å ha gitt rom for raskere tilpasning og evolusjon og dermed gjort det lettere å fjerne skadelige mutasjoner.

Hos arter med få individer kan tilfeldigheter gjøre at en mindre heldig genvariant greier seg, men tilfeldigheter spiller mindre rolle hos arter med mange individer.

– Genvariasjoner som ga en stor evolusjonsmessig fordel, ville spre seg raskt i populasjonen, forklarer Gilbert.

At fordelaktige mutasjoner ble så massivt dominerende så raskt, førte rett og slett til at andre varianter av et gen ble utryddet.

Dette igjen førte til at genvariasjonen hos vandreduen var overraskende liten i forhold til antallet individer. Det kan ha gjort arten mer sårbar for endringer.

Men det var ikke derfor vandreduen døde ut.

• Les også: Hvorfor er noen egg brune og andre hvite?

Vår feil

– Vandreduen døde ut på grunn av menneskene, er kortversjonen fra Gilbert.

Vandreduene var nemlig slett ikke i trøbbel før europeerne kom til Nord-Amerika. Ingenting tyder på at arten strevde på noe vis.

Kanskje er ikke dette så overraskende. På 1800-tallet var vandreduene til å begynne med så tallrike at det foregikk konkurranser om å skyte flest mulig av dem i løpet av en viss tid. I én konkurranse hadde vinneren skutt 30 000 fugler.

Om ikke annet bidro historien om vandreduen til at vi fikk en større forståelse av at selv svært tallrike arter kan dø ut.

Noe å lære

Den store gresshoppen Melanoplus spretus fra de vestlige delene av USA led samme skjebne. Den gikk fra flere billioner eksemplarer til null i løpet av noen tiår, kanskje fordi områdene den formerte seg i ble ødelagt av bønder.

Her hjemme i Norge og i resten av de nordlige delene av Atlanterhavet ble geirfuglene (Pinguinus impennis) utryddet av mennesker etter å ha hekket i store antall.

Vandreduene ble spist i enorme mengder, men ble også skutt ut med vilje fordi de ble oppfattet som en trussel mot jordbruket. Europeernes spredning førte til uttynning og utryddelse av de store skogene som duene var avhengige av. De levde i stor grad av eikenøtter.

250 000 fugler ble skutt på én eneste dag i 1896, da arten allerede var i ferd med å dø ut. Det var den siste store flokken. Samme år ble det siste individet i Louisiana observert. Denne vandreduen ble også skutt.

Antakelig var duene avhengige av store flokker for å formere seg. Fuglenes instinkter fungerte ikke da noen få eksemplarer ble igjen her og der.

Den siste vandreduen døde i Cincinnati Zoo i 1914.

Referanse:

Gemma G. R. Murray m.fl: Natural selection shaped the rise and fall of passenger pigeon genomic diversity. Science. 2017. DOI: 10.1126/science.aao0960. Sammendrag.