Øglenes comeback

Del 2, alle hjelpemidler

Øglenes comeback

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

Forsiden av Science 2. mars 2012 med en brun anoleøgle

I 2004 laget orkanen «Frances» flom som utryddet de brune anoleøglene på noen små øyer i Bahamas. Biologer gjorde etterpå et eksperiment der de satte ut ett enkelt par brune anoleøgler (Anolis sagrei) på hver av øyene. Hensikten med eksperimentet var å se hvor stor betydning grunnleggereffekt har sammenliknet med naturlig utvalg. De nye øglene ble hentet fra ei øy (Iron Cay) der det var høye trær med tykke greiner. På «eksperimentøyene» der øglene ble satt ut, fantes det bare busker med tynne greiner. Se figur 1.

Kilder: A-magasinet, Aftenposten 24.02.2012, og Science (17.11.2006 og 02.03.2012).

Gjennomsnittsforskjeller i trehøyde og greindiameter mellom den øya øgleparene ble hentet fra, og de øyene de ble satt ut på. Endret etter Science, 02.03.2012.
Figur 1: Gjennomsnittsforskjeller i trehøyde og greindiameter mellom den øya øgleparene ble hentet fra, og de øyene de ble satt ut på. Endret etter Science, 02.03.2012.

Øglene på øya Iron Cay har ganske lange bakbein. Øgler med lange bakbein løper fortere på tykke greiner, mens øgler med korte bakbein holder balansen bedre på tynne greiner.

Figuren viser hva som skjedde med populasjonene på fire av øyene. På alle øyene ble beina til øglene gjennomsnittlig mye kortere fra 2006 til 2009, men øglene hadde fremdeles i gjennomsnitt lengst bein på de øyene der det opprinnelige paret hadde de lengste beina. Endret etter Science, 02.03.2012.
Figur 2: Figuren viser hva som skjedde med populasjonene på fire av øyene. På alle øyene ble beina til øglene gjennomsnittlig mye kortere fra 2006 til 2009, men øglene hadde fremdeles i gjennomsnitt lengst bein på de øyene der det opprinnelige paret hadde de lengste beina. Endret etter Science, 02.03.2012.

Anoleøglene vokste raskt opp til ganske store populasjoner. Forskerne fant ut at øglene allerede etter noen generasjoner gjennomsnittlig hadde fått kortere bakbein. Se figur 2.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

A-magasinet skriver at beina “hadde (…) begynt å trekke seg sammen”, men en biolog ville kanskje sagt det litt annerledes. Lag et mer biologisk riktig utsagn på noen få setninger om hva som skjedde med bakbeina til øglene.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk figurene og opplysningene i teksten til å forklare hvordan lengden på bakbeina i øglepopulasjonene på eksperimentøyene er blitt påvirket av grunnleggereffekt og naturlig utvalg.

Øglepopulasjonene hadde ikke blitt til nye arter på disse få årene, men de kan kanskje bli det en gang. I august 2011 kom en ny orkan som drepte mange øgler slik at populasjonene ble svært små. Biologene er spent på om dette kan medvirke til utvikling av nye arter.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar hvordan det at populasjonene blir små og så vokser opp igjen kan medvirke til at det blir nye arter.

En annen, omtrent like stor, anoleøgleart (Anolis carolinensis) er grønn og lever av insekter og smådyr, slik de brune øglene også gjør.

Tenk deg at det blir satt ut brune øgler på ei øy der det fra før er en bestand av grønne øgler. Når disse to øgleartene lever sammen, vil vi vanligvis finne de brune anoleøglene på bakken og på de lave greinene, og de grønne øglene på de høyere greinene.

Ti år senere blir det i tillegg satt ut en større øgle (Leiocephalus carinatus), som lever på bakken, og som spiser andre øgler.

Grønn anoleøgle, Anolis carolinensis, og rovøgle, Leiocephalus carinatus.
Kilde: Wikimedia Commons.
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Lag en skisse med vekstkurver som viser hvordan du mener disse tre øglepopulasjonene vil utvikle seg fra det tidspunktet den brune anoleøgla ble satt ut, og tjue år framover. Forklar grundig hvorfor du mener kurvene blir slik du skisserer.

Fasit

Enkeltøglene forandret seg ikke. Det var gjennomsnittslengden på bakbeina i populasjonen som ble mindre, fordi øgler med arveanlegg for korte bein overlevde og fikk flest unger på de tynne greinene.

Grunnleggereffekten forklarer forskjellene mellom øyene: hvert par var et lite og tilfeldig utsnitt av genpoolen på Iron Cay. Det naturlige utvalget forklarer at gjennomsnittet sank på alle øyene, fordi korte bein gir best balanse på de tynne greinene på eksperimentøyene.

Små populasjoner gir sterk genetisk drift og tap av alleler. Øyene er geografisk isolerte, så populasjonene utvikler seg i hver sin retning og kan til slutt bli reproduktivt isolerte. Det er allopatrisk artsdannelse.

Se skissen. Den brune anoleøgla vokser logistisk opp mot bærekapasiteten og faller kraftig når rovøgla settes ut. Den grønne anoleøgla går noe ned på grunn av konkurranse, stabiliserer seg etter nisjedeling og tar seg opp igjen etter år 10. Rovøgla vokser langsomt til et lavt nivå.

LøsningsforslagKI-generert

Beina til den enkelte øgla ble ikke kortere. Et individ kan ikke endre arveanleggene sine i løpet av livet. Det som endret seg, var populasjonen.

Et biologisk riktigere utsagn: Gjennomsnittslengden på bakbeina i øglepopulasjonene ble mindre i løpet av noen generasjoner. Øgler med arveanlegg for korte bein klarte seg bedre på de tynne greinene, overlevde oftere og fikk flere unger. Derfor ble allelene for korte bein vanligere, og allelene for lange bein sjeldnere.

Dette er evolusjon ved naturlig utvalg. Evolusjon skjer i populasjoner, ikke i enkeltindivider.

Grunnleggereffekt. På hver øy ble det satt ut bare ett par. To individer har til sammen høyst fire alleler per gen, mens kildepopulasjonen på Iron Cay hadde langt flere. Genpoolen på hver nye øy ble derfor et smalt og tilfeldig utsnitt av den opprinnelige. Hvilken beinlengde det utsatte paret tilfeldigvis hadde, avgjorde hvor populasjonen startet. Figur 2 viser nettopp dette: i 2006 hadde øglene på øy 1 klart lengst bein og øglene på øy 4 kortest, selv om alle parene kom fra samme øy. Forskjellene mellom øyene skyldes altså tilfeldigheter ved grunnleggingen, ikke miljøet.

Naturlig utvalg. Figur 1 viser at trærne på Iron Cay i gjennomsnitt var nesten 400 cm høye med greiner på rundt 11 cm i diameter, mens eksperimentøyene bare hadde busker under 100 cm med greiner på rundt 3 cm. Øglene måtte derfor leve på tynne greiner. Av teksten går det fram at øgler med korte bein holder balansen best på tynne greiner. De unngikk å falle, fanget mat lettere og kom raskere unna fare. Disse øglene overlevde og fikk flest unger, og allelene deres ble vanligere. Derfor sank gjennomsnittslengden på alle fire øyene fra 2006 til 2009.

De to prosessene virker samtidig, men forklarer ulike ting. Grunnleggereffekten bestemte utgangspunktet og forskjellene mellom øyene. Det naturlige utvalget bestemte retningen: kortere bein overalt. De to øyene som startet med de lengste beina, øy 1 og øy 2, hadde fortsatt de lengste i 2009. Grunnleggereffekten preget altså populasjonene også etter at utvalget hadde virket i noen generasjoner. Rekkefølgen er likevel ikke helt bevart — øy 3 og øy 4 byttet plass — og det minner om at genetisk drift i så små populasjoner også virker inn.

Når en orkan dreper nesten alle øglene, oppstår en flaskehals. De få som overlever, er et tilfeldig utvalg av populasjonen. Mange alleler forsvinner helt, og frekvensen til de allelene som er igjen, kan bli en helt annen enn før. Dette er genetisk drift, og den virker sterkest når populasjonen er liten.

Når populasjonen så vokser raskt opp igjen, bygges den nye genpoolen på de få overlevende. De tilfeldige allelfrekvensene blir dermed liggende fast i den store populasjonen etterpå. På hver øy skjer dette uavhengig av de andre øyene, så populasjonene trekker i hver sin tilfeldige retning. I tillegg oppstår ulike mutasjoner på hver øy, og det naturlige utvalget kan virke litt forskjellig fordi vegetasjonen ikke er helt lik.

Øyene er geografisk isolerte, så det er lite eller ingen genflyt mellom dem. Forskjellene får derfor bygge seg opp uten å bli jevnet ut. Gjentatte orkaner og flaskehalser framskynder prosessen. Blir forskjellene til slutt så store at øgler fra to øyer ikke lenger vil eller kan pare seg og få fruktbart avkom, er de reproduktivt isolerte og regnes som to arter. Dette kalles allopatrisk artsdannelse.

Skisse av vekstkurver for de tre øglepopulasjonene

Grønn anoleøgle. Denne arten levde på øya fra før og lå på bærekapasiteten sin. Når de brune øglene settes ut, får den konkurranse om de samme insektene og smådyrene. Populasjonen synker derfor noe. Nedgangen stopper fordi artene deler nisjen mellom seg: de brune holder seg på bakken og på lave greiner, de grønne høyere opp i vegetasjonen. Nisjedelingen gjør at de kan leve sammen, og den grønne populasjonen stabiliserer seg på et nytt, litt lavere nivå.

Brun anoleøgle. Den starter med få individer og har god tilgang på mat og plass. Veksten er først nesten eksponentiell, og flater deretter ut mot bærekapasiteten etter hvert som konkurransen innad i arten øker. Det gir en logistisk vekstkurve. Etter ti år settes rovøgla ut. Den lever på bakken, akkurat der de brune øglene holder til, og spiser dem. Den brune populasjonen faller derfor raskt og kraftig, og stabiliserer seg på et mye lavere nivå.

Rovøgle. Den settes ut i år 10 og vokser opp fra få individer. Veksten går saktere enn hos anoleøglene, fordi rovøgla er større og ligger et trinn høyere i næringskjeden. Bare en liten del av energien går videre fra byttedyr til rovdyr, så bærekapasiteten blir lav. Kurven flater derfor ut på et lavt antall. Blir byttedyra svært få, vil rovøglebestanden gå litt ned igjen.

Etter år 10 tar den grønne anoleøgla seg opp igjen. Den lever høyt oppe i vegetasjonen, utenfor rekkevidden til rovøgla som jakter på bakken. Predasjonen rammer altså de brune hardere, og konkurransen fra dem avtar. En annen kurve er også forsvarlig: rovøgla kan tvinge de brune øglene opp fra bakken og inn i de grønne øglenes del av nisjen, slik at konkurransen øker og også den grønne bestanden synker. Vi har valgt det første forløpet fordi nedgangen hos de brune er stor, men begge kan begrunnes så lenge du forklarer hvorfor.

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