Gedeskæg i Vesten danner nye arter i ekspresfart
Et af de bedst dokumenterede eksempler på nylig artsdannelse er de arter af gedeskæg (slægtenTragopogon; familien kurvblomstrede, Boks 1), som er opstået i det vestlige USA i den første halvdel af 1900-tallet.
 |
 |
Gedeskæg-slægtens naturlige udbredelse omfatter Europa og det vestlige og centrale Asien. Totalt er der ca. 110 arter, og de fleste findes i steppe-zonen i Rusland og i Mellemøsten. I Danmark er kun Tragopogon pratensis oprindelig (med underarterne eng-gedeskæg og småkronet gedeskæg, Fig. 1). Sjældent ses havrerod (T. porrifolius, Fig. 2), som tidligere blev dyrket som grøntsag, og den sydeuropæiske stor gedeskæg (T. dubius).
De tre nævnte arter er hovedaktører i det evolutionære drama, som jeg vil beskrive her. De blev naturaliseret i græsmarker og vejkanter i den amerikanske vesten i de første to årtier af 1900-tallet. Klimaet ligner meget dét, man finder i slægtens diversitetscentrum på den russiske steppe, og alle arter bredte sig hurtigt. Mangel på parasitter og prædatorer, som er specialister på arterne men som ikke kom med på rejsen over Atlanterhavet er yderligere en sandsynlig årsag til den enorme ekspansion på det amerikanske kontinent. Inden længe blev der observeret hybrider, altså krydsninger mellem de tre arter, ligesom man også finder flere steder i Europa, hvor arterne vokser sammen, i Norden f.eks. på Gotland.
Hybrider mellem den rødblomstrede T. crocifolius og den gulblomstrede T. pratensis er opsigtsvækkende ved sine ofte tofarvede kurve i gult og rødt (Fig. 3). Hybriderne er næsten 100 % sterile. Årsagen er, i hvert fald til dels, at selvom forældrene har det samme antal kromosomer, er disse så forskellige, at de ikke kan danne par ved meiosen (Boks 2) hos hybriden, som derfor ikke kan få afkom.
 |
I Idaho og det østlige Washington fandt man i 1940-erne populationer af gedeskæg-hybrider, som adskilte sig ved at være større og kraftigere og, mere sensationelt, med lige så høj fertilitet som forældrearterne. Disse mærkelige individer viste sig at have dobbelt så mange kromosomer som forældrearterne. Men hvordan kunne dette gå til? Svaret er, dét der kaldes ’allopolyploidi’: hybridisering fulgt af kromosomtalsfordobling. Der er tale om en form for genetisk ”uheld”, som hos planter nogle gange fører til fertilitet hos hybrider. En hovedårsag til den genvundne fertilitet er, at kromosomerne nu igen kan danne par uden problemer. En anden konsekvens af allopolyploidisering er, at der opstår en sterilitetsbarriere til forældrearterne. En tilbagekrydsning med en forælder vil jo have tre sæt kromosomer, hvilket næsten altid giver total sterilitet, da kromosomerne næppe kan danne ’pæne’ par.
 |
Allopolyploiden (hvis der kun er en enkelt individ, som er i stand til at bestøve sig selv) eller en population af individer med den samme kromosomopsætning, vil så være de(n) første medlemmer af en helt ny art, hvad enten man har et artsbegreb baseret på morfologisk adskillelse, eller fokuserer på reproduktiv adskillelse mellem arter. To nye arter af gedeskæg så dagens lys i de enorme invasive populationer i det vestlige USA. Tragopogon mirus er gulblomstret og dannet fra hybriden mellem T. pratensis og T. dubius. Tragopogon miscellus stammer fra hybriden mellem T. pratensis og T. porrifolius og er tofarvet. Senere genetiske undersøgelser har vist, at allopolyploidisering faktisk er sket gentagne gange for hver kombination.
Hvorfor findes der så ikke nogen tilsvarende allopolyploider i Europa, hvor de samme arter har vokset sammen i århundreder? Forklaringen er sandsynligvis statistisk - de invasive populationer i USA er simpelthen meget større. Selv om hybrider også dannes i oprindelsesområdet, er kontaktfladen mellem arterne uendelig meget mindre, og sandsynligheden for allopolyploidisering, som er en ekstremt sjælden hændelse, er forsvindende lav.
Skrevet af Mats Gustafsson
Tegninger fra Winge (1938) 'Inheritance of species characters in Tragopogon'
Boks 1: Hvad er en kurvblomst?
De kurvblomstrede, familien Asteraceae eller Compositae, er en let genkendelig gruppe af blomsterplanter, med ca. 25,000 arter på verdensbasis. Man finder kurvblomstrede næsten overalt, hvor planter kan gro. Kendte eksempler er mælkebøtte, salat, tidsel, artiskok, kornblomst, hestehov, morgenfrue, kamille, malurt, asters, marguerit, jordskok og solsikke.
Blomsterne er små og sidder i flere (op til hundredevis) sammen i enheder, der kaldes kurve. Hver kurv er omgivet af kurvsvøbblade, som beskytter blomsterne i knopstadiet. Bægeret, som hos andre planter normalt har denne funktion, er i stedet omdannet til en fnok, som består af hår, børster eller fjerformede elementer, som muliggør effektiv vindspredning, som hos mælkebøtten. Nogle har i stedet en fnok som er tilpasset dyrespredning, og hos ikke så få kurvblomstrede mangler den helt, som hos solsikken. Frugten åbnes ikke før spiring, og indeholder et enkelt frø.
Boks 2: Hvad er meiose?
Alle celler i en blomsterplante eller et dyr har to sæt kromosomer - med en undtagelse, kønscellerne, som kun har ét sæt. Meiosen er den proces, hvor kønsceller dannes fra en modercelle. Det er vigtigt, at kromosomerne fordeles lige mellem dattercellerne, sådan at hver en af dem får et komplet sæt. Hvis dette ikke lykkes fører det tit til sterilitet eller misdannet afkom.
