I Brasil har frøene til en bestemt palmeart krympet i de siste 100 årene. Ikke på grunn av klimaet, men fordi det har blitt færre tukaner.

De store tukanene spiste frøene fra palmetrærne og fraktet dem milevis før de slapp dem fra seg. Men nå har jegere svekket tukanbestanden.

Nå har evolusjonen trådt til for å finne en løsning og sikre at treet overlever: Frøene har blitt mindre i størrelse, slik at mindre fugler kunne spise dem.

I en ny studie har forskere undersøkt samspillet mellom frø og dyreliv gjennom de siste 66 millioner årene – helt tilbake til dinosaurenes tid.

– Studien vår bidrar til en mer mekanistisk forståelse av dyrenes rolle i økosystemer som et resultat av evolusjon, men også som en kraft som kan drive utviklingen av andre organismer, sier Jeppe Aagaard Kristensen. 

Han er forsker ved Institutt for biologi ved Aarhus Universitet i Danmark.

Store pattedyr og dinosaurer kan ha hatt en avgjørende innflytelse på utviklingen og størrelsen på frukt og frø, ifølge forskerne.

Når det finnes store dyr, krymper frukt og frø. Når det ikke er noen store dyr, blir kampen om lyset den dominerende evolusjonære drivkraften, og store frø får en fordel.

Naturlige ingeniører dominerte i skogen

For mer enn 66 millioner år siden streifet store dinosaurer rundt i de tropiske regnskogene og fungerte som ingeniører eller forvaltere av økosystemet. De felte trær, spiste planter og tråkket på busker.

Alt dette bidro til å skape variasjon og åpninger i den tette regnskogen, slik at lyset kunne nå skogbunnen. Dermed ble det lettere for frø å vokse opp og starte fotosyntesen.

Men da de store dinosaurene døde ut for om lag 66 millioner år siden, ble skogene tettere. Det ble færre lysninger og dermed mindre lys som nådde skogbunnen.

I løpet av de neste 10–15 millioner årene førte dette til at nye treslag med større frø og frukter vokste frem i de tropiske skogene. Det er gunstigere når det er mangel på lys.

– Når det er mer lys, lønner det seg ikke med store frø, sier Jeppe Aagaard Kristensen.

– Store frø får med seg en matpakke. Det gjør at spirene kan vokse de første 30-40 centimeterne før de trenger energi fra sollyset, sier han.

Store pattedyr spiser frukt og sprer frø

De største dinosaurene var planteetere. De var overhodet ikke interessert i fruktene som hang på trærne.

– De små frøene og fruktene var ikke et attraktivt måltid for et gigantisk dyr som krevde enorme mengder mat, sier Jeppe Aagaard Kristensen. Derfor var frukt et mer sjeldent syn i dinosaurenes tid.

Men da dinosaurene var borte, ble fruktene store og derfor attraktive som mat for mange pattedyr. Selv de aller største pattedyrene på rundt 6000 kilo – de kan være forfedrene til elefanten – ble interessert i fruktene for rundt 35 millioner år siden.

I utgangspunktet er det en vinn-vinn-situasjon for både trærne og de store pattedyrene. De store pattedyrene får næring, mens trefrøene blir transportert i dyrets mage til de kommer ut med avføringen flere kilometer unna.

– Men dyrene er også en slags bulldosere som åpner opp skogen og øker tilgangen på lys der de ferdes, noe som favoriserer de plantene som produserer mange små frø i stedet for noen få store, forklarer Kristensen.

De store pattedyrene har altså samme funksjon som de store dinosaurene. Dette gir dem en slags dobbeltrolle, forklarer han.

Modellering av 66 millioner år

Forskerne i den nye studien har beregnet hele utviklingen over millioner av år ved å programmere en datamodell basert på relativt enkle økologiske sammenhenger.

Modellen er matet med data om frøstørrelse og dyrestørrelser fra ulike tidsperioder, som er kjent fra fossiler helt tilbake til dinosaurenes tid. Lysnivåer og næringstilgang er estimert basert på konsentrasjoner og isotopsammensetninger i fossilt plantemateriale.

Likevel er det mye vi ikke vet om skogene fra den gangen. Modellens antakelser om hvordan planter og dyr samhandler og påvirker hverandre, er basert på kunnskap fra dagens økosystemer.

– Vi formulerer matematikk basert på hvordan moderne økosystemer fungerer og mater systemet med data fra fortiden. Det er spennende å se om det gir meningsfulle resultater eller blir rent tull, sier Jeppe Aagaard Kristensen.

Men modellen forutsa korrekt hvordan frø- og dyrestørrelser utviklet seg over tid og hvor store de kunne bli. Det bekreftet at de økologiske reglene modellen bygger på, er gyldige gjennom hele jordens historie, forklarer Kristensen.

Det betyr at modellstudien kan brukes til å utvikle hypoteser om pattedyrenes rolle i økosystemenes utvikling etter dinosaurenes tid, noe som lenge har vært et mysterium blant forskerne.

Jakob Vinther er enig. Han er forsker i evolusjon ved University of Bristol i Storbritannia og mener at studien er et «godt bidrag til debatten om hvordan dyr, planter og økosystemer påvirker hverandre».

Han mener at det er behov for slike studier for å få bekreftet om hypotesene forskerne har, faktisk kan stemme i virkeligheten.

Vanskelig å oversette til moderne tid

I dag mangler vi store naturlige ingeniører i skogene rundt oss, og studien tar for seg dette problemet.

I løpet av de siste 50 000 årene har for eksempel mammuten og andre store dyr blitt utryddet. Basert på forskernes modell finnes det to scenarier. I det ene holder menneskene landskapene åpne, og i det andre gjør vi ikke det.

I scenariet der menneskene holder landskapene åpne, for eksempel ved å felle trær, men uten å være effektive frøspredere, forutsier modellen at den gjennomsnittlige frøstørrelsen reduseres med om lag 60 prosent.

Hvis vi slutter å holde landskapene åpne, forutsier modellen at «kappløpet mot lyset» starter på nytt, slik at store frø igjen vil ha en fordel.

Men det er flere utfordringer forbundet med å overføre studiens funn til nåtiden, sier Jacob Heilmann-Clausen, forsker ved Institut for Biodiversitet ved Københavns Universitet.

– Jeg er skeptisk til om tapet av store planteetere ville ført til større frø i trær og busker i dag. Det er i hvert fall mange andre ting som også spiller en rolle, sier han.

– Jeg vil være forsiktig med å bruke det lange tidsperspektivet de har i studien og overføre kunnskap derfra en-til-en til vår situasjon i dag.

Selv om han synes studien er veldig spennende og åpner opp for ny forståelse av samspillet mellom dyr, frøstørrelser og økosystemdynamikk gjennom evolusjonen, er dette forholdet mer uoversiktlig i dag.

Jeppe Aagaard Kristensen er helt enig.

Hovedgrunnen til at bildet er mer rotete i dag, er at mennesket opptrer som hyperingeniører i verdens økosystemer, som vi påvirker på en rekke måter.

Han mener at vi på mange måter har overtatt dinosaurens rolle i økosystemet.

– Når vi har evnen til å omforme hele økosystemer, følger det naturligvis en forpliktelse til å bruke den på en ansvarlig måte og bare når det er nødvendig, avslutter Kristensen.

Referanse:

Christopher E. Doughty, Jeppe A. Kristensen mfl.: Ecosystem engineers alter the evolution of seed size by impacting fertility and the understory light environment. Palaeontoloty, 2025. DOI: 10.1111/pala.70002

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

LES OGSÅ

Den sjette masse­utryddelsen: – Problemet er større enn vi trodde

Aldri før har Norge hatt en ekte dinosaur

Opptatt av naturvitenskap og verdensrommet?

Ikke bli et fossil, hold deg oppdatert på dyr, planter, verdensrommet og mye mer mellom himmel og jord med nyhetsbrev fra forskning.no.

Meld meg på