Isbjørnens slektskap med brunbjørn og svartbjørn

Del 2, alle hjelpemidler

Isbjørnens slektskap med brunbjørn og svartbjørn

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

De nærmeste slektningene til isbjørnen (Ursus maritimus) er svartbjørnen (Ursus americanus) og brunbjørnen (Ursus arctos). Forskere undersøkte alleler/genvarianter for mange gener hos de tre artene. Diagrammet i figur 1 viser hvor mange alleler som er unike for hver art, og hvor mange alleler artene har felles. Figur 2 viser to hypoteser om slektskapet mellom artene.

Antall alleler som er unike for hver art, og antall alleler som er felles for artene isbjørn, svartbjørn og brunbjørn.
Figur 1: Antall alleler som er unike for hver art, og antall alleler som er felles for artene isbjørn, svartbjørn og brunbjørn.
To hypoteser om slektskapet mellom isbjørn, svartbjørn og brunbjørn.
Figur 2: To hypoteser om slektskapet mellom isbjørn, svartbjørn og brunbjørn.
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Hvor mange alleler er felles for alle tre artene?

Hvilken hypotese om slektskapet mellom artene blir styrket av opplysningene i figur 1? Begrunn svaret ditt.

Bilde 3 isbjørn (over), bilde 4 brunbjørn og bilde 5 svartbjørn

Fakta om bjørner:

Isbjørnen er et rovdyr, og den spiser hovedsakelig sel. Isbjørnen lever bare i Arktis der det er is, og pelsen er hvit. Brunbjørnen og svartbjørnen spiser både dyr og planter, men lever hovedsakelig av plantekost. Brunbjørnen har stor utbredelse, og den finnes i Europa, Asia og Nord-Amerika. Svartbjørnen lever i Nord-Amerika.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Beskriv hvordan artsdannelsen til isbjørn kan ha skjedd. Trekk inn de oppgitte faktaene og informasjonen om felles alleler.

Isbjørn og brunbjørn regnes som ulike arter. Likevel er det funnet fruktbare hybrider etter krysning mellom bjørneartene.

Klimaendringene kan føre til endrede leveområder og hyppigere møter mellom isbjørner og brunbjørner i naturen.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Beskriv hvilke konsekvenser krysninger mellom brunbjørn og isbjørn kan ha for genlageret/genreservoaret til isbjørnen.

Smelting av is har ført til at isbjørnen må vandre over lengre avstander for å finne mat. Undersøkelser av isbjørner som lever i samme område, viser at isbjørner som vandrer mye, har større konsentrasjon av giftstoffer i blodet enn andre isbjørner.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar hvorfor isbjørner som vandrer mye, har større konsentrasjon av giftstoffer i blodet enn andre isbjørner.

Fasit

1) 13 213 alleler er felles for alle tre artene.

Hypotese A. Isbjørn og brunbjørn deler 8440 alleler som svartbjørnen ikke har, mens isbjørn og svartbjørn bare deler 1155. Isbjørn og brunbjørn er derfor nærmest i slekt.

Allopatrisk artsdannelse: en gruppe brunbjørner ble geografisk isolert i Arktis, naturlig utvalg ga tilpasninger til is og kjøttdiett, og til slutt oppsto reproduktiv isolasjon.

Genflyt fra brunbjørn tilfører nye alleler, men typiske isbjørnalleler og tilpasninger til liv på is kan bli utvannet. Genlageret til isbjørnen kan på sikt forsvinne.

Giftstoffene er fettløselige og lagres i fettvevet. Bjørner som vandrer mye, forbrenner fettet, og giftstoffene frigjøres til blodet.

LøsningsforslagKI-generert

Tallet i midten av diagrammet, der alle tre sirklene overlapper, viser alleler som alle tre artene har. Det er 13 213 alleler.

Opplysningene styrker hypotese A.

Jo flere alleler to arter har felles, og som den tredje arten ikke har, jo kortere tid er det siden de hadde en felles stamart. Isbjørn og brunbjørn deler 8440 alleler som svartbjørnen mangler. Isbjørn og svartbjørn deler bare 1155 alleler som brunbjørnen mangler, og svartbjørn og brunbjørn deler 2049.

Isbjørn og brunbjørn har altså klart flest felles alleler. Det betyr at de er nærmest i slekt og har den nyeste felles stamarten. Hypotese A viser nettopp isbjørn og brunbjørn som søsterarter, med svartbjørnen som en gren som skilte lag tidligere. Hypotese B, der isbjørn og svartbjørn er søsterarter, stemmer ikke med tallene.

De felles allelene viser at isbjørnen stammer fra en brunbjørnlignende stamart, og at de to artene skilte lag relativt nylig.

Artsdannelsen kan ha skjedd ved allopatrisk artsdannelse. En gruppe brunbjørner ble geografisk isolert i Arktis, for eksempel av isbreer under en istid. Isolasjonen stanset genflyten mellom gruppen og resten av brunbjørnene.

I Arktis var miljøet et helt annet: is og snø, kulde og ingen planter å leve av. Det ga et nytt seleksjonspress. Mutasjoner og den genetiske variasjonen som allerede fantes, ga noen individer egenskaper som passet bedre. Lys pels ga kamuflasje mot snø og is, slik at bjørnen kom nærmere selen før den ble oppdaget. Tykt fettlag og tett pels ga bedre isolasjon mot kulde. Store poter, lang hals og kraftige hjørnetenner gjorde det lettere å gå på is, svømme og fange sel.

De individene som hadde disse egenskapene, overlevde og fikk flest avkom. Allelfrekvensene i den isolerte populasjonen endret seg dermed over mange generasjoner. Populasjonen var trolig liten, så genetisk drift kan også ha bidratt.

Etter hvert ble forskjellene i utseende, atferd og levevis så store at bjørnene ikke lenger paret seg med brunbjørn og fikk fruktbart avkom i naturen. Da var isbjørnen blitt en egen art. Svartbjørnen skilte lag fra denne utviklingslinja langt tidligere, og deler derfor færre alleler med isbjørnen.

Fruktbare hybrider betyr at det kan gå genflyt mellom brunbjørn og isbjørn. Hybridene kan pare seg videre med isbjørn, og brunbjørnalleler blir da ført inn i isbjørnpopulasjonen.

På kort sikt øker dette den genetiske variasjonen i genlageret til isbjørnen. Flere ulike alleler kan gjøre populasjonen mer robust mot sykdom og nye miljøforhold.

På lengre sikt er konsekvensene mest negative. Isbjørnens genlager inneholder alleler som gir tilpasninger til liv på is: hvit pels, tykt fettlag og kjøttdiett. Når brunbjørnalleler blandes inn, blir frekvensen av disse allelene lavere. Tilpasningene kan bli svekket, slik at hybridene jakter dårligere på sel og tåler kulda dårligere.

Isbjørnbestanden er dessuten liten sammenlignet med brunbjørnbestanden. Hvis krysningene blir hyppige, kan de rene isbjørnallelene gradvis bli fortynnet bort. Isbjørnens genlager kan da forsvinne, og artsskillet mellom isbjørn og brunbjørn viskes ut.

Giftstoffene det er snakk om, er miljøgifter som PCB og DDT. De er fettløselige og brytes svært langsomt ned. Isbjørnen står øverst i næringskjeden, og giftstoffene oppkonsentreres oppover kjeden (biomagnifisering). Hos isbjørnen blir de lagret i fettvevet, der de gjør lite skade så lenge de blir liggende.

Isbjørner som må vandre over lange avstander for å finne mat, bruker mye energi. Når de ikke får i seg nok mat underveis, må de dekke energibehovet ved å forbrenne fettreservene sine.

Når fettet brytes ned, frigjøres giftstoffene som lå lagret der. De går over i blodet, og konsentrasjonen av giftstoffer i blodet stiger. Bjørner som vandrer lite, beholder fettreservene og dermed også giftstoffene i fettvevet.

Det er altså ikke slik at bjørnene som vandrer mye, har fått i seg mer giftstoffer. Forskjellen skyldes at giftstoffene flyttes fra fettvevet til blodet når fettet forbrennes.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i biologi. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt