Før trodde forskere at ørnen og falken var nær hverandre i slekt. Men så spente DNA-analyser beina for den teorien.
Før trodde forskere at ørnen og falken var nær hverandre i slekt. Men så spente DNA-analyser beina for den teorien.

Darwindagen:
− Fuglenes slektstre er et stort mysterium

211 år etter Charles Darwin ble født er forskere fortsatt ikke sikre på hvilke fugler som er nærmest i slekt med hverandre.

Publisert

En av de mest berømte Darwin-historiene er om finkene på Galápagos-øyene. Ifølge myten la Darwin merke til at finkene hadde forskjellige kjennetegn avhengig av hvilken øy de bodde på. Noen hadde massive nebb, mens andre hadde lange og tynne.

Darwin skal da ha fått en aha-opplevelse om at disse finkene var i slekt, men hadde tilpasset seg etter hva slags mat de kunne få tak i på de forskjellige øyene.

Selv om det viser seg at dette eureka-øyeblikket nok aldri fant sted, og at finkene egentlig var spurver, er disse fuglene et godt eksempel på evolusjon i praksis:

Artene på jorda er i stadig forandring. Miljøet rundt oss påvirker hvem av oss som overlever og formerer oss. Og vi er alle i slekt.

Men om du tror forskerne er sikre på hvordan artenes slektstre ser ut, så tar du feil.

Levde sammen med dinosaurene

Fuglene er et godt eksempel på dette.

− Fuglenes slektstre er et stort mysterium, sier Josefin Stiller, forsker ved universitetet i København, på Darwindagen ved Universitetet i Oslo.

Fuglenes forfedre levde på dinosaurenes tid.

Trolig døde de fleste av fuglene sammen med dinosaurene da en stor asteroide traff jorda. På en jordklode som hadde gått gjennom en masseutryddelse, var det nå fritt frem for de artene som overlevde.

Og dette er noe av grunnen til at det er så vanskelig å forstå hvilke fugler som er i nær slekt, ifølge Stiller. For rett etter dinosaurene døde var det en vanvittig utvikling av fuglearter.

Det betyr at det er veldig lenge siden mange fuglearter hadde felles forfedre.

Falker og ørner

Men moderne genteknologi kan – på sikt − løse mysteriet. Stiller er med i et forskningsprosjekt som har som mål å forevige DNA-koden til 10 000 fuglearter.

Mange gamle sannheter har allerede blitt motbevist etter vi begynte å lære oss å lese koden som ligger skjult inni alle celler.

På Darwins tid visste ikke forskere om DNA. Gamle slektstrær er derfor laget ut ifra hvordan fugler og dyr ser ut. Både utenpå og inni.

Stiller viser frem et gammelt slektstre som plasserer ørner og falker på nabogreiner. Det var kanskje ikke så rart at forskere antok at de var nært i slekt med hverandre, i og med at de begge er rovfugler som ligner ganske mye på hverandre.

Ikke i nær slekt likevel

Men 2014 regnet forskere seg ut til hvordan fuglene egentlig var i slekt. Det gjorde de ved å sammenligne utvalgte områder av DNA-koden til 48 ulike fuglearter.

Oppskriften på liv består av en lang rekke av fire små stoffer, gjerne kalt A, C, T og G.

Og på samme måte som at du er likere genetisk med broren eller søsteren din, enn du er med et søskenbarn, har fugler som er nært i slekt likere DNA-kode.

Den nye studien viste seg at de gamle teoriene, som var basert på hvordan fuglene så ut, ikke stemte.

Falker og ørner er slett i nær slekt med hverandre. Derimot er ørner nært i slekt med gribber, mens falker er et annet sted på slektstreet – sammen med papegøyer.

Men den endelige fasiten var fortsatt ikke på plass.

Josefin Stiller, forsker ved universitetet i København.
Josefin Stiller, forsker ved universitetet i København.

Sprikende svar for DNA-analyser

For året etter, i 2015, kom en annen studie av DNA-et til 108 fuglearter. Slektstreet hadde mange likheter med det forrige, som hvem ørner og falker er i slekt med. Men det var noen påfallende ulikheter, sier Stiller.

Blant annet viste den første studien at duer er nært i slekt med flamingoer. Mens den andre studien plasserte disse to fugleartene mye lenger fra hverandre.

Så hvorfor stemte de ikke overens? Skulle ikke DNA gi oss fasiten?

Problemet er at alle slike slektstrær vi har i dag bare er basert på noen få områder av DNA-koden til hver art, sier Stiller.

Genteknologien har rett og slett ikke vært bra nok til å måle alt på en gang.

Ville tatt 57 år å regne ut

Nå har Stiller og kollegaer brukt dagens teknologi til å lese av hele DNA-koden til over 200 fuglearter. Men det betyr dessverre heller ikke det at det er rett frem å regne ut et nytt og mer presist slektstre.

Så langt har forskerne laget ett fugleslektstre basert på milliarder av sekvenser med A, T, C, G fra disse artene, sier Stiller. Heldigvis har de kraftige datamaskiner tilgjengelig.

− Hvis jeg hadde kjørt denne analysen på min personlige datamaskin, ville det ha tatt 57 år å lage ett slektstre, sier forskeren.

Og før forskerne offentliggjør et nytt slektstre for fugler, vil de beregne det på mange ulike måter for å være sikre på at de finner det riktige.

Et spørsmål fra salen er om slektstreet hun har regnet seg frem til ligner mest på det fra 2014 eller det fra 2015. Hun svarer at det er forskjellig fra begge to.

Så her er alt oppi lufta enn så lenge.

Over 200 pattedyr

Men det er ikke bare fugler forskerne er opptatt av på 211-årsdagen til Charles Darwin.

Den fullstendige DNA-koden til over 200 pattedyr er også nesten klare.

Men det er ikke bare hvordan dyrene er i slekt som er interessant for Kerstin Lindblad-Toh, forsker ved universitetet i Uppsala University og Broad Institute i USA.

Hun vil bruke alle disse DNA-profilene til å lære mer om sykdom – både hos mennesker og hos dyr.

For når hun og kollegaene hennes har sammenlignet DNA-koden til disse ulike pattedyrene fant de noe overraskende.

Områdene i DNA-koden som var likest mellom artene, var nemlig ikke i gener.

Nødvendig for å overleve

Biologer har lenge tenkt at det er genene som er den viktigste delen av DNA-et vårt. Ikke så rart, fordi det er disse som koder for proteiner. Og det er proteiner som får ting til å skje inn i cellene.

Men stadig mer forskning peker på at det biologene før kalte søppel-DNA, har en viktig rolle.

Og det blir enda mer tydelig med forskningen til Lindblad-Toh.

For hvis bestemte deler av DNA-koden er lik på tvers av ulike arter, tyder det på én ting. Nemlig at dette området i oppskriften vår er helt nødvendig for at vi skal overleve.

At hvis det oppstår mutasjoner i disse områdene, vil ikke arten overleve på sikt. Selv om de ikke koder for gener.

Derfor mener Lindblah-Toh at det er viktigere å studere hvilke områder som er bevart mellom ulike arter, enn å studere selve genene våre, slik forskere har gjort mest av til nå.

Kerstin Lindblad-Toh, forsker ved universitetet i Uppsala University og Broad Institute i USA.
Kerstin Lindblad-Toh, forsker ved universitetet i Uppsala University og Broad Institute i USA.

Pattedyr og schizofreni

Ett eksempel på hva vi kan bruke dette til er å forstå hvorfor noen mennesker får schizofreni.

Tidligere DNA-studier av mennesker med og uten schizofreni har resultert i en lang liste med genvarianter og endringer i andre områder i DNA-et vårt som kanskje kan gi opphav til sykdommen.

Men problemet er at mange av disse DNA-variantene kanskje ikke har noe med sykdommen å gjøre.

− Vi blir lett villedet fordi genene som slår ut i analysen, egentlig ikke henger sammen med sykdommen, sier Lindblad-Toh.

Men hvis en endring i DNA-koden finnes blant menneskene som er syke, men hverken hos friske mennesker eller andre pattedyr, så er det interessant.

Det kan tyde på at denne endringen har med schizofreni å gjøre, sier Lindblah-Toh på Darwindagen.

Artikkelen ble endret 21.02.2020: Det stod «hauk» flere steder det skulle ha stått «falk». Det er nå rettet opp.