Fortidens klima bestemmer nutidens flora
Palmesamfundene i Afrika og Sydamerikas regnskove afviger meget fra hinanden, fordi klimaet i de to områder har udviklet sig ekstremt forskelligt. Det viser ny dansk forskning.

Palmer spiller bl.a. en stor rolle for mange frugtædende dyr og bliver af samme grund tit opfattet som økologiske nøglearter. (Foto: Colourbox)

Plantesamfunds opbygning afhænger ikke kun af klimaet nu og her og andre nutidige miljøfaktorer, men også af klimaændringer langt tilbage i fortiden.

Det viser et nyt omfattende studie af palmesamfund verden over, der er gennemført af internationalt forskerteam ledet af adjunkt W. Daniel Kissling og professor Jens-Christian Svenning, Bioscience, Aarhus Universitet.

»Det kommer bag på os, at klimaforandringer for millioner af år siden så stærkt har formet de palmesamfund, vi finder i de forskellige tropiske egne af kloden i dag. Det overraskende er især, at klimaændringernes effekter stadig kan ses millioner af år senere,« fortæller professor Jens-Christian Svenning.

Resultaterne er netop publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Kobling af genetik og udbredelser

Fakta

Palmer er en meget artsrig plantegruppe med mere en 2.400 arter. Palmer findes især i klodens varmere egne, hvor de mange steder udgår en vigtig del af vegetationen. Det har de gjort lige siden deres opståen for mere end 80 millioner år siden.

Forskerne har undersøgt, om palmernes indbyrdes genetiske slægtskab i et område afhænger af begivenheder i fortiden. Vores hypotese var, at sammensætningen er formet af fortidens klimaændringer.

Forskerne har sammenstillet data for samtlige 2400 palmearter i verden af palmers udbredelse med et genetisk stamtræ for palmerne. Det har gjort det muligt for forskerne at beregne arternes indbyrdes genetiske slægtskab i de enkelte palmesamfund og relatere dem til bl.a. data for fortidens klima.

Daniel Kissling og Jens-Christian Svenning er især nået frem til deres resultat ved at sammenligne palmesamfundene i Afrikas og Sydamerikas regnskove. De to kontinenter er ideelle til at undersøge, om der er en kobling mellem plantesamfunds opbygning og fortidens klima, fordi klimaet i de to områder har udviklet sig meget forskelligt gennem de sidste 30 millioner år.

Nutidigt klima kan ikke forklare forskellene

Den slægtskabsmæssige sammensætning af palmer på de to kontinenter viste sig at være meget forskellig, fortæller Jens-Christian Svenning.

Gennem de sidste 55 millioner år har arealerne af den tropiske regnskov i Afrika og Sydamerika ændret sig forskelligt. I Sydafrika medførte et varmt og fugtigt klima, at regnskovens udbredelse holdt sig nogenlunde konstant. I Afrika har der været store tab af regnskov, specielt gennem de sidste 10 milliner år på grund af massiv udtørring.

I Sydamerika er der mange arter, der er nært beslægtet med hinanden, mens plantesamfundet i Afrika i højere grad består af arter, som er mere tilfældigt beslægtede.

»Forskellen er ikke noget, man kan forklare med det nutidige klima – man er nødt til at gå tilbage i tiden, for at forstå, hvad der ligger til grund for forskelligheden,« fortæller han.

Palmerne er en ældgammel plantegruppe – de første palmer opstod i slutningen af Kridttiden, mens dinosaurerne stadig dominerede dyrelivet.
På daværende tidspunkt havde Sydamerika og Afrika den samme palmeflora. Siden da har de to kontinenter gennemgået to meget forskellige klimahistorier.

  • I Sydamerika har der siden dengang været et varmt og vådt klima, hvilket har resulteret i, at kontinentet har været præget af tropisk regnskov fra for 70 mio. år siden og frem til i dag.
     
  • I Afrika har der været en meget markant udtørring gennem de sidste 30 mio. år, som har fået regnskovsarealet til at skrumpet betydeligt ind. Det er årsagen til, at vi mennesker har tilpasset os et liv på savannen frem for at forblive i vores forfædres skovmiljø. 

»Den massive udtørring har forårsaget en voldsomt uddøen blandt palmerne i Afrika. Og det er det, som er årsagen til, at palmerne i Afrika er domineret af få og tilfældigt beslægtede arter, som kan ses som efterladenskaber, såkaldte relikter, fra fortiden,« fortæller Jens-Christian Svenning.

Skævt stamtræ for sydamerikanske palmer

Forskellen mellem Afrika og Sydamerika kan man kun forklare ved hjælp af evolutionsteori. 

Regnskovens udbredelse i dag sammenlignet med dens udbredelse i Kridttiden. Under de varme forhold i sen Kridt og tidlig Tertiær for godt 80-50 millioner år siden var palmer vidt udbredte på nordlige halvkugle, hvor de bl.a. kendes fra Grønland.

I Sydamerika, hvor klimaet har været lunt og fugtigt, har palmerne haft gode livsbetingelser og har derfor haft gode muligheder for at udvikle et hav af nye arter gennem de mange millioner år. Palmerne har så at sige opnået en høj ’diversitet’.

I praksis sker sådan en dannelse af nye arter typisk meget skævt, fordi det kun er enkelte grupper af arter, der får succes og giver ophav til de fleste nye arter. Det er derfor at den aktive artsdannelse i Sydamerika har ført til palmesamfund, der er domineret af arter, som er nært beslægtede, fortæller Jens-Christian Svenning.

Det afrikanske stamtræ består af sørgelige rester

Afrika har derimod været udsat for en meget stor uddøen på grund af udtørring og den medfølgende massive sammentrækning af de afrikanske regnskove. Hvilke arter, det går ud over, og hvilke, der overlever, har været tilfældigt, og har medført at nutidens artsfattige afrikanske palmesamfund slægtskabsmæssigt er tilfældigt sammensat, fastslår han.

De nye resultater udfordrer de udbredte forestillinger om, at det er de aktuelle forhold på levestederne og konkurrencen mellem arterne her og nu, der bestemmer biologiske samfunds opbygning.

»Det, som vores undersøgelse viser, er at det på de store skalaer er helt andre faktorer, der spiller dens største rolle. Den vigtigste faktor er langtidsklimahistorien. Igennem de sidste 50 millioner år er den blevet styret af en generel afkøling af Jorden, koblet til faldende CO2-niveauer samt ændringer i kontinenternes fordeling på Jorden,« slutter Jens-Christian Svenning.