Artbildning och utdöende
Artbegreppet
Vad är egentligen en art? Det finns flera sätt att definiera detta på, och valet av definition påverkar hur vi klassificerar och förstår biologisk mångfald.
Morfologiskt artbegrepp
Det morfologiska artbegreppet baseras på fysiska likheter och skillnader. Organismer som ser lika ut och delar samma morfologiska egenskaper grupperas som samma art. Detta är det äldsta sättet att klassificera arter och används fortfarande för fossiler och organismer där vi inte kan studera deras fortplantning.
Begränsningar: Kan vara problematiskt när det finns stor variation inom en art (t.ex. könsdimorfism) eller när olika arter ser mycket lika ut.
Biologiskt artbegrepp
Det biologiska artbegreppet definierar en art som en grupp organismer som kan para sig med varandra och få fertil avkomma. Detta är det mest använda artbegreppet i undervisning eftersom det är intuitivt och lätt att förstå.
Två individer som kan få fertil avkomma tillhör samma art.
Begränsningar: Fungerar inte för organismer som förökar sig asexuellt, fossiler, eller för att avgöra om geografiskt separerade populationer är samma art.
Fylogenetiskt artbegrepp
Det fylogenetiska artbegreppet baseras på evolutionära släktskapsförhållanden. En art definieras som den minsta gruppen av organismer som delar en gemensam anfader och kan särskiljas från andra sådana grupper. Detta bygger på genetisk analys och evolutionär historia.
I vetenskaplig forskning används främst det fylogenetiska artbegreppet eftersom det ger den mest exakta bilden av evolutionära relationer och kan tillämpas på alla typer av organismer, inklusive fossiler och asexuellt reproducerande organismer.
Fördelar: Kan användas för alla organismer, baseras på objektiv genetisk data, och speglar verkliga evolutionära processer.
Artbildning
Artbildning (speciation) är processen där nya arter uppstår från befintliga populationer. Nyckeln till artbildning är barriärer som hindrar genflöde mellan populationer.
Barriärer möjliggör artbildning
För att en ny art ska bildas krävs korsningsbarriärer - mekanismer som hindrar individer från olika populationer att få fertil avkomma. När genflödet mellan populationer upphör kan de utvecklas i olika riktningar genom naturligt urval, gendrift och mutationer.
Korsningsbarriärer kan vara:
- Geografiska - fysiska hinder som berg, vatten eller avstånd
- Ekologiska - olika habitat eller livsmiljöer
- Beteendemässiga - olika parningsbeteenden eller signaler
- Tidsmässiga - olika parningssäsonger
- Anatomiska - fysisk inkompatibilitet vid parning
- Genetiska - kromosomala skillnader som hindrar befruktning eller embryoutveckling
- Fysiologiska - biokemiska skillnader som förhindrar befruktning
Allopatrisk artbildning
Allopatrisk artbildning sker när populationer geografiskt isoleras från varandra genom tydliga, direkta barriärer. Detta är den vanligaste formen av artbildning.
Exempel på allopatrisk artbildning:
- Bergbildning - en bergskedja delar en population i två
- Kontinentaldrift - landmassor separeras över miljontals år
- Öisolering - individer når en isolerad ö och utvecklas separat
Klassiskt exempel är Darwinfinkar på Galapagosöarna. Det finns cirka 20 arter av Darwinfink på öarna, och de är endemiska (finns bara där). Olika öar har olika miljöer och födokällor, vilket lett till att finkarna utvecklat olika näbbformer anpassade för olika typer av föda.
Process:
- En population delas av en geografisk barriär
- Populationerna utvecklas oberoende av varandra
- Genetiska skillnader ackumuleras över tid
- Efter tillräckligt lång tid kan populationerna inte längre para sig och få fertil avkomma - två nya arter har bildats
Sympatrisk artbildning
Sympatrisk artbildning sker utan geografisk isolering - nya arter bildas inom samma geografiska område. Detta är en långsammare och mer indirekt process som ofta involverar ekologiska eller genetiska barriärer.
Exempel på sympatriska mekanismer:
- Polyploidi - kromosomfördubblig (vanligt hos växter)
- Ekologisk specialisering - olika populationer anpassar sig till olika nischer i samma område
- Sexuell selektion - preferenser för olika parningspartners leder till reproduktiv isolering
- Tidsmässig isolering - olika parningssäsonger utvecklas
Exempel: Ciklider i afrikanska sjöar har utvecklats till hundratals arter inom samma sjö genom ekologisk specialisering och sexuell selektion. Olika populationer har specialiserat sig på olika födokällor och utvecklat preferenser för partners med specifika färger eller beteenden.
Hybridisering
Om två närbesläktade arter korsar sig och får fertil avkomma uppstår hybridisering. Detta är relativt ovanligt men förekommer i naturen.
I djurvärlden är hybridisering ovanligt och hybrider är ofta sterila (t.ex. mulåsnor, som är korsningar mellan häst och åsna). I djurparker kan dock hybrider mellan närbesläktade arter uppstå.
 Liger kan existera i djurparker, vilka arter är de en hybridisering av?
I växtvärlden är hybridisering betydligt vanligare och kan leda till nya arter, särskilt i kombination med polyploidi (kromosomfördubblig).
Hällebräcka är en korsning av arterna grusbräcka och klippbräcka.
Utdöende
Majoriteten av alla arter som någonsin existerat på jorden är idag utdöda - uppskattningsvis över 99% av alla arter som levt är nu borta. Utdöende är en naturlig del av evolutionen, och nya arter ersätter de som försvinner.
Orsaker till utdöende
Arter dör ut när de inte kan anpassa sig tillräckligt snabbt till förändringar i sin miljö. Vanliga orsaker inkluderar:
- Klimatförändringar - temperatur, nederbörd och havsnivåer förändras
- Habitatförlust - livsmiljöer förstörs eller fragmenteras
- Konkurrens - nya arter konkurrerar om samma resurser
- Predation - nya rovdjur introduceras
- Sjukdomar - nya patogener sprids
- Katastrofer - vulkanutbrott, asteroidnedslag, etc.
Massutdöenden
Om minst 75% av alla arter dör ut vid ett tillfälle pratar vi om ett massutdöende. I Jordens historia har fem sådana skett, men du kanske bara kände till en av dem?
Det sjätte massutdöendet?
Många forskare menar att vi befinner oss mitt i ett sjätte massutdöende, denna gång orsakat av mänsklig aktivitet. Utdöendetakten är idag uppskattningsvis 100-1000 gånger högre än den naturliga bakgrundsnivån.
Huvudorsaker:
- Habitatförstöring - skogsavverkning, urbanisering, jordbruk
- Klimatförändringar - global uppvärmning förändrar ekosystem snabbare än arter kan anpassa sig
- Överexploatering - överfiske, jakt och illegal handel
- Invasiva arter - människor sprider arter till nya områden där de konkurrerar ut inhemska arter
- Föroreningar - kemikalier, plast och andra föroreningar påverkar ekosystem
Till skillnad från tidigare massutdöenden sker detta på endast några hundra år istället för miljontals år, vilket ger arter mycket mindre tid att anpassa sig.
Efter tidigare massutdöenden har nya arter utvecklats och ekosystemen återhämtat sig - men denna process tar miljontals år. Den biologiska mångfalden vi förlorar nu kommer inte att återkomma inom överskådlig framtid.