lajiutuminen

Yllättävä löytö - kirahveja onkin useita lajeja

Su, 09/11/2016 - 15:24 Jarmo Korteniemi
Kuva: Nigel Swales / Flickr

Uusi tutkimus pistää kirahvit ja ehkä niiden suojelunkin uuteen uskoon. Eläinten huomattiin jakautuneen neljään lajiin jo kauan sitten.

Geneettinen tutkimus vihjaa kirahvien jakautuneen neljään lajiin. Löytö julkaistiin Current Biology -tiedelehdessä.

Tutkimuksessa perehdyttiin DNA-pätkien jakautumiseen 105 kirahvilla sekä 190 eläimen mitokondrio-DNA:han, joka periytyy vain emolta. Aineisto saatiin ihonäytteistä.

Tutkimuksessa mukana ollut Axel Janke vertaa kirahvilajien välisiä eroja vastaavaksi kuin ruskea- ja jääkarhuilla. Karhulajit tosin eriytyivät lajeiksi varsin äskettäin, vain 150 000 vuotta sitten. Kirahvit taas kasvoivat erilleen jo 1 - 2 miljoonaa vuotta sitten. Kirahvien ulkomuodossa ei kuitenkaan ole tapahtunut yhtä suuria muutoksia kuin karhuilla - oletettavasti koska niillä uusien lajien elinympäristö ei merkittävästi poikennut "alkuperäisestä".

Lajeilla ei ole vielä virallisia suomenkielisiä nimiä. Vapaat suomennokset tutkijoiden ehdotuksista ovat kuitenkin etelänkirahvi, masaikirahvi, verkkokirahvi sekä pohjoisenkirahvi. Alla suurpiirteinen kartta niiden esiintymisalueista.

Etelänkirahvin (pun), verkkokirahvin (harm), masaikirahvin (sin) sekä pohjoisenkirahvin (vihr) levinneisyysalueet. Alalajit eri sävyillä.

Löydetyt kirahvilajit eivät pääse juurikaan lisääntymään keskenään maantieteellisten etäisyyksien ja esteiden vuoksi. Asia on tiedetty aiemminkin, ja eläimet onkin jaettu värityksensä perusteella eri alueilla eläviin alalajeihin. Nyt kuitenkin todistettiin, että lajiutuminen on jo pitkällä.

Kirahvien lukumäärä on laskenut viimeisten vuosikymmenten aikana lähes puoleen, lähinnä elinympäristön katoamisen ja metsästyksen vuoksi. Yhteensä eläimiä elää vapaana alle 80 000 yksilöä, mutta sekä pohjoisen- että verkkokirahvien määrät ovat jo alle 10 000.

Jokainen kirahvilaji ansaitsee periaatteessa suojelun. Nyt eläintarhoissa voidaankin ehkä paremmin tunnistaa yksilöt, joiden pariutumista voidaan suosia. Myös eläinten siirtoja voidaan suunnitella tarkemmin.

Käytännön suojelumuutokset voivat kuitenkin osoittautua vaikeiksi. Koska läheiset kirahvilajit voivat tehdä keskenään jälkeläisiä, pelkkä lajien suojelu voi huonontaa hybridien asemaa. Samasta syystä afrikannorsuja käsitellään usein yhä yhtenä lajina, vaikka jo vuosia sitten huomattiin, että kyse onkin kahdesta. Suuret savanninorsut ja harvinaisemmat pienet metsänorsut erosivat omiksi lajeikseen jo 2 - 7 miljoonaa vuotta sitten. Ja biisoneitakin suojellaan, vaikka merkittävä osa eläimistä onkin "saastunut" kesyn naudan perimällä.

Jos kaikkia kirahveja halutaan suojella, ongelmaksi voivat nousta liian tiukat suojelun kriteerit ja hybridien asema varantuu. Tärkeämpää voi olla koko lajikompleksin ja niiden elinympäristön suojelu.

Aiheesta kertoi Nature uutisissaan. Suomessa aiheesta kertoi ensimmäisenä Tiedetuubi.

Otsikkokuva: Nigel Swales / Flickr

Darwinin muurahaiset

Ti, 05/14/2013 - 16:50 Markus Hotakainen

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöstyössä selvitettiin lajien syntymiseen liittyviä mekanismeja muurahaisella. Työssä havaittiin erikoinen ilmiö kahden muurahaislajin risteymän välillä: koiraiden ja naaraiden perimät eroavat toisistaan huomattavasti. Tämä rikkoo periytymisen perussääntöjä ja on hyvin harvinaista suvullisesti lisääntyvien lajien joukossa.

Eri-ikäisten koiraiden ja naaraiden vertailu osoitti sukupuolten välisten erojen syyksi sen, että luonnonvalinta toimii eri tavoin eri sukupuolissa. Naaraissa edulliset geenimuodot ovat haitallisia koiraissa. Tämä ainutlaatuinen ilmiö saa alkunsa kahden kekomuurahaislajin risteytymisestä.

Tällaiset muurahaiset ovat muutakin kuin luonnon kummallisuus. Ne kertovat myös geneettisistä eroista, jotka pitävät lajit erillään. Tutkimuksessa havaittiin, että lisääntymisesteenä toimivia perimän alueita on paljon niinkin läheisten lajien kuin tupsukekomuurahaisen ja kaljukekomuurahaisen välillä: ne ovat lajeina eronneet toisistaan noin 500 000 vuotta sitten.

Lajit pystyvät yhä risteytymään ja joissakin tapauksissa se voi jopa pysäyttää alkavan lajiutumisen. Toinen vaihtoehto on, että lajien välinen risteytyminen johtaa uuden lajin syntymiseen. Tämän ilmiön on viime aikoina huomattu synnyttäneen suuren osan nykyisistä lajeista.

Väitöstyössä tutkittiin myös geeniperheitä ja uusien geenien syntymistä. Geeniperheet ovat joukko samankaltaisia geenejä, joilla on yhteinen alkumuoto. Tutkimuksessa etsittiin hajuviestintään liittyviä geenejä seitsemän eri muurahaislajin perimästä.

Geenien havaittiin kahdentuneen ja niiden määrän kasvaneen useissa muurahaislajeissa. Luonnonvalinta on todennäköisesti suosinut hajuviestintään liittyvien geenien määrän kasvua muurahaisella. Geenimäärä kasvaa keskimäärin 45 prosenttia 100 miljoonassa vuodessa.

Proteiinimallien avulla havaittiin, että luonnonvalinta on erityisesti suosinut hajuaineita sitovien proteiinien varausvaihtelua. Pinnan varausvaihtelulla on todennäköisesti suora yhteys proteiinien toimintaan. Proteiinimallien käyttäminen evolutiivisissa tutkimuksissa on vielä vähäistä, mutta ilmeisen hyödyllistä, sillä sen avulla voidaan tunnistaa luonnonvalinnan kohteena olleet proteiinin ominaisuudet.

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöskirja Lajien väliset geneettiset erot ja näiden merkitys adaptaatiossa ja lajiutumisessa muurahaisella tarkastettiin Oulun yliopiston luonnontieteellisessä tiedekunnassa 10.5.2013.