Galatheas Fugleprojekt i Salomonøerne – Under Overfladen

De tidligere Galathea ekspeditioner søgte især at udforske ukendte lande og havområder. Galathea 3’s Fugleprojekt i Salomonøerne kommer også til ukendte områder, hvor der lever fuglearter, der ikke er blevet set i mere end 50 år. Det er endda muligt, at der stadig lever ukendte fuglearter i bjergskovene i Salomonøerne.

Med Galatheas Fugleprojekt i Salomonøerne håber vi:

1. At øge forståelsen af hvordan nye arter opstår
2. At bidrage til kortlægning af spurvefuglenes udvikling
3. At indsamle DNA-baserede bestemmelseskoder (’stregkoder’) fra dårligt kendte fuglearter
4. At skaffe ny viden, der kan styrke bevarelsen af udryddelsestruede arter

Læs mere:

Hvorfor er er det vigtigt at forstå hvordan nye arter opstår?

- Charles Darwins udviklingslære var skelsættende for forståelsen af biologien, fordi han gav en forklaring på, hvordan arter udvikler sig på grund af naturlig udvælgelse. Men Darwin interesserede sig ikke meget for, hvordan én stamform kunne udvikle sig til at blive mange arter. Hans fortolkninger var også begrænset af, at man dengang intet vidste om arvelighed (genetik).

- Problemstillinger omkring artsdannelse er af afgørende betydning, hvis vi vil forstå, hvorfor der er så mange arter, og hvordan jordens mangfoldighed af arter kan opretholdes. Det store gennembrud for forståelsen af artsdannelse skete i 1930-erne, da tyskeren Ernst Mayr undersøgte fuglelivet på Ny Guinea og den omkringliggende ø-verden, inklusiv Salomonøerne. Han mente, at fugle som koloniserede små øer gennemgik en hastig ”genetisk revolution” og dermed forholdsvis hurtigt blev så forskellig fra stamformen, at de to ikke mere ville kunne forplante sig med hinanden. I dag regner vi stadigvæk med, at nye arter overvejende opstår ved geografisk isolation. Hvis ”moderart” og ”datterart” mødes igen, efter nogle tusinde – eller hundred tusinde – års adskillelse, vil de ikke ”kendes ved” hinanden, og de vil konkurrere med hinanden og udvikle sig i forskellige retninger.

- I dag har DNA-teknikker åbnet nye muligheder for evolutionsforskningen, idet vi nu får adgang til enorme mængder data, som kan belyse slægtskabet mellem individer og bestande. Når vi ønsker at vide, hvordan vi skal bevare tropisk artsrigdom, er det f.eks. vigtigt at forstå, at nogle artssamfund og arter er meget konservative og har meget svært ved at omstille sig til nye betingelser. Andre artssamfund er derimod meget dynamiske. 

- Mens Ernst Mayr mente, at de fleste arter på øerne ud for Ny Guinea opstod ved en ensrettet kolonisation fra fastlandet ud til øerne, viser DNA-forskningen, at nogle fugle er meget ”omstillingsparate” og hurtigt kommer videre fra ø til ø. Dermed bliver ø-riget ud for Ny Guinea et evolutionscenter, som igen kan kolonisere fastlandet med nye fugletyper. 

Bjergregnskoven i Salomonøerne rummer mange hemmeligheder. Foto: Michael Køie Poulsen

Jorden set fra universet – en gigantisk fabrik af levende organismer

Ernst Mayrs fremstilling af hvordan en art bliver opdelt i flere geografiske arter. Denne model har været grundlaget for det klassiske biologiske artsbegreb som i over 50 år har ligget til grund for klassifikation af arter. Figuren viser hvordan en vidt udbredt art opdeles i nogle geografiske isolater, som forholdsvis hurtigt udvikler sig i forskellige retninger og tilsidst bliver så forskellige at de ikke vil blande sig med hinanden hvis de atter mødes. 

Figur 1: Skematiske tegninger af artsdannelse (fra Ernst Mayr: The Growth of Biological Thought. Cambridge, Mass./London: Belknap Press of Harvard University Press, 1982)

En af Ernst Mayrs originalfigurer, som viser hvordan monarkfluesnapperne er blevet opdelt i distinkte arter på forskellige øer udfor Ny Guinea. Ernst Mayr mente, at ø-formerne opstod efter spredning fra fastlandet, men moderne DNA-forskning viser, at der skete en voldsom artsopsplitning indenfor ø-områderne I Stillehavet, og at ø-formene kan kolonisere fastlandet.

Tilbage til oversigten

Hvorfor er kortlægning af spurvefuglenes udvikling vigtig?

- Spurvefuglene (Passeriformes på latin) omfatter 58% af verdens fuglearter. Alle Danmarks sangfugle tilhører gruppen spurvefugle. For eksempel lærker, svaler, drosler, sangere, mejser, krager, stære, spurve, finker, og værlinger.

- Over halvdelen af verdens omkring 10.000 kendte fuglearter er spurvefugle. For få årtier siden troede man, at næsten alle fuglearter var kendt. Fornyet feltindsats i dårligt kendte områder og brug af nye teknikker som f.eks. anvendelse af båndoptagere har ført til, at der igen beskrives flere nye arter hvert år.

- For eksempel har man troet at Solsorten herhjemme og i Kina var samme art. De har samme størrelse og ligner hinanden af udseende, men deres stemmer er forskellige. DNA-analyser har fornylig afsløret, at der er tale om to vidt forskellige arter!

- Siden Carl von Linné’s tid, midt i 1700-tallet, er fugle og andre levende organismer blevet opdelt ved, at arter, som af ydre lignede hinanden, blev placeret i samme gruppe. Med udviklingslærens fremkomst har man erkendt, at det er mere meningsfuldt at ordne arter efter deres slægtskab.

- De senere år er forståelsen af fugles udvikling blevet revolutioneret. Man har beskrevet talrige nye fossiler af fugle, som kunne kaste lys over deres slægtskabsforhold. Man har lørt at se på arvematerialet (DNA) og har fundet ud af, at visse gener i fugle og andre levende organismer ændrer sig med tilpas konstant hastighed til, at man kan bruge DNA-molekylerne som en slags ’molekylært ur’.

- Vi ’tegner’ spurvefuglenes stamtræ ved at sammenligne DNA-molekyler i fuglenes mitochondrier og cellekerner, der findes i alle celler, og således også i blodprøver fra fuglene. I vor forskning fokuserer vi på spurvefuglene, men vi tager også blodprøver fra andre fugle, som vi faar i hænderne under vort arbejde i Salomonøerne. Vi har i dag verdens næststørste samling af fugleblodprøver i Danmark. Ved at samarbejde med andre håber vi at kunne lave en temmelig komplet rekonstruktion af spurvefuglenes udvikling.

- Ved hjælp af det ’molekylære ur’ og data fra jordens historie (se f.eks. www.scotese.com/pg100anim1.htm ) kan vi faktisk finde ud af omtrentligt hvornår, de enkelte arter er opstået. De seneste års forskning viser, at de moderne fuglegrupper opstod allerede i dinosaurernes tidsalder, i kridttiden, for 80-90 millioner år siden.

- Spurvefuglene opstod antagelig allersidst i kridttiden, for ca. 70 millioner år siden, i Australien og Antarktis. Disse landmasser lå dengang ganske isoleret fra de andre kontinenter, og det var nok først sent i Tertiærtiden, at de var i stand til at kolonisere landmasserne på den nordlige halvkugle. Dette kan have sket ved at nogle faunaer er blevet forflyttet, passivt, ved at fragmenter af de geologiske plader i det Indoaustralske område har flyttet sig som følge af pladetektonikken. Men det kan også være sket mere aktivt, ved at visse fuglegrupper har været rigtig gode til at finde – og udnytte - ledige økologiske nicher, som opstod i denne øverden. Data fra Salomonøerne kan blive en vigtig brik i det store puslespil med at forstå, hvordan spurvefuglene i løbet af forholdsvis få millioner år midt i Tertiærtiden kunne kolonisere hele verden. 

- Nogle af biologiens vigtigste teorier er resultater af sammenligninger af fuglefaunaen på tropiske øer. Siden Darwins og Wallaces udviklingsteorier har øer været mål for biologisk udviklingsforskning. Det har bl.a. resulteret i MacArthur og Wilsons øbiogeografiske teori.

- Øget kendskab til spurvefuglenes udvikling vil givetvis hjælpe os til bedre at forstå arternes udvikling i det hele taget og hvad, vi kan gøre for at sikre deres eksistens. Den viden kan vise sig vigtig for effektiv naturbeskyttelse, for eksempel når der skal tages højde for skovødelæggelser og klimaændringer.

Tilbage til øverst på siden

Hvorfor er DNA ’stregkoder’ vigtige?

- Forskere er i færd med at lave et kæmpe katalog over Jordens liv ved at finde ’stregkoden’ (en genetisk identifikationskode) for hver eneste art – fra den mindste bakterie til den største blåhval (se www.barcodinglife.org og http://phe.rockefeller.edu/barcode/blog/).

- Projektet vil tage mange år. I første omgang er fokus på verdens 10.000 arter af fugle og 23.000 arter af fisk. Zoologisk Museum er med i det internationale konsortium som til år 2010 skal ”klare” alle fuglene (se http://www.barcodingbirds.org/).

- Stregkoden laves ved at registrere baserækkefølgen i et bestemt arveanlæg. Indenfor dyreriget ser det ud til at genet Cytochrom Oxydase-1 indeholder tilstrækkelig variation til at skelne mellem arterne.

- Det dobbelt-strengede DNA-molekyle holdes sammen at nogle kemiske komponenter (baser), nemlig Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) og Guanin (G). Gener, som styrer produktionen af proteiner, bygger og vedligeholder en organismes krop. ’Stregkoden’ er rækkefølgen af DNA-bogstaverne i et særligt gen, som findes i mitochondrier, cellernes ’kraftværk’. Dette DNA ændrer sig hurtigt, når arter udvikler sig over millioner af år. Disse forskelle kan bruges til at artsbestemme dyr og planter.

- Om 10-15 år vil gymnasie-elever på ekskursion til skov og mose måske kunne bruge en lille håndholdt computer, hvormed de kan ’læse’ DNA ’stregkoder’ og dermed artsbestemme alle de planter, insekter o.l., de støder på.

- Når en politibetjent ser en bil, der overtræder færdselsloven, noterer han blot bilens nummerplade. Så kan han se, hvem ejeren er, og hvor bilen er købt. På samme måde kan DNA ’stregkoden’ knytte forbindelse mellem en organisme, som man har i hånden, og mere end 200 års biologisk og taksonomisk arbejde.

- DNA ’stregkoder’ vil gøre artsbestemmelse i naturen nemmere, hurtigere og mere præcis. Artskendskab er fundamentet for biologisk indsigt. Øget kendskab til hver art på jorden vil bidrage til at besvare fundamentale spørgsmål om miljø og udvikling. Med den viden kan vi blive bedre til at udnytte - og til at passe på - vore omgivelser. 

- Vi tager derfor blodprøver fra fuglene. Bestemmelsen af ’stregkoderne’ finder sted på laboratorier i Sverige, Frankrig, USA og Australien. Når stregkoderne er fundet, bliver de lagt ud på internettet, så andre mennesker kan drage nytte af arbejdet.
 

‘Stregkodeprojektet’ er et internationalt project for at udarbejde DNA-sekvenser til at identificere alle verdens arter af dyr og planter. Fremtidsvisionen er, at man skal kunne artsbestemme en hvilken som helst organisme med en håndholdt ‘stregkodelæser’. F.eks. vil man ud fra en dråbe blod kunne bestemme hvilken fuglearter som kolliderede med et fly og forårsagede en ulykke.

Tilbage til øverst på siden

Hvorfor bør vi passe på skoven i Salomonøerne?

- Menneskene, der lever i Salomonøerne er fattige. De har ikke selv tilstrækkelige økonomiske ressourcer til at sikre en langsigtet, bæredygtig forvaltning af deres skove og til at beskytte de mange truede dyr og planter, der lever her.

- Under vort feltarbejde kommer vi helt tæt på nogle af Verdens mest truede dyrearter. Vi vil finde ud af hvorfor de er i fare for at blive udryddet, og hvad der kan gøres for at bevare dem. 

- Vi vil koncentrereos om øerne Makira (tidl. San Cristobal) og New Georgia, som er en del af Salomonøerne. Der kendes idag omkring 200 fuglearter fra Salomonøerne. Øerne rummer flere meget lokale fuglearter (arter med en udbredelse < 50.000 km2) end noget andet sted på Jorden, nemlig 78 arter! To fuglearter regnes for uddøde (Liller Krondue, Salomonpurpurdue), mens to andre er kritisk truede (Makirarørhøne og Gulbenet Skovdue). 

- Ikke mindre end 90 fuglearter (og syv slægter af fugle) findes kun på Salomonøerne - ingen andre steder på jorden. På Makira er registreret 76 fuglearter, hvoraf 10 kun findes her. Fra øen New Georgia kendes 78 fuglearter. 

- De fleste fuglearter på Salomonøerne holder til i regnskov i lavlandet eller på de lavere dele af bjergene. Nogle få af fuglearterne holder alene til i bjergregnskov i stor højde (>1500 m). 

- Bjergskovene er forholdsvist intakte, mens store dele af lavlandsskovene (<400 m) i de senere år er blevet ødelagt af internationale firmaers tømmerhugst. Nogle skove er under tømmerkoncessioner. Mange kystskove på øerne er fældet til fordel for plantager med kokosnøddepalmer. Klimaændringer kan ændre på fordelingen af nedbørsmængderne og gøre det yderligere vanskeligt for de truede arter. Heldigvis kan nogle af fuglearterne sandsynligvis overleve i de delvist ødelagte skovområder.

- Som eksempel på hvordan Salomonøerne er undergået ændringer ses nedenfor et satellitbillede af et udsnit af øen New Georgia fra 1989 (til venstre) og 2000 (til højre), udarbejdet af GRAS (Geographical Resource Analysis and Science) på Geografisk Institut, Københavns Universitet www.gras.ku.dk. Fra slutningen af november arbejder vi netop i det område af New Georgia, som er vist på kortet. Vi kan faktisk drage nytte af de mange tømmerhugstveje og med lastbil nå frem til de største tilbageværende skovlommer på de centrale dele af øen.

Fotos: Finn Danielsen

RETUR