Hvad er en art egentlig?
Visse arter er truede; andre er helt forsvundet. Alligevel finder forskerne stadig nye arter. Men på trods af en ganske ihærdig indsats fra en hel verdenshistorie af forskere, er det endnu ikke lykkedes at finde en definition, der favner alt liv på Jorden.
artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Biologien beskriver arterne, definerer lighederne og forskellene mellem dem, for at afsløre, hvad der sker, når én art bliver til to arter, og hvordan den enkelte art forandrer sig over tid. (Foto: Shutterstock)

Ulve og får. Gurkemeje og tranebær. Muslinger, hummer, silkehale og grønlandshaj. Ramsløg og spids nøgenhat. Æblerose, hybenrose og kanelrose.

Også kendt som Canis lupus og Ovis aries. Curcuma longa og Oxycoccus palustris. Mytilus edulis, Nephrops norvegicus, Bombycilla garrulus og Somniosus microcephalus. Allium ursinum og Psilocybe semilanceata. Rosa rubiginosa, Rosa rugosa og Rosa majalis.

De er alle arter, uanset om de er dyr, planter eller svampe. 

De er arter; den grundlæggende byggesten i det, som så højtideligt bliver kaldt 'livets træ'.

Biologien beskriver arterne, definerer lighederne og forskellene mellem dem, finder ud af, hvad der sker, når én art bliver til to arter, og hvordan den enkelte art forandrer sig over tid.

Intet begreb er mere vanskeligt at definere end en 'art', og på intet punkt er zoologerne mere uenige, end hvordan vi bør forstå dette ord.

AuthorHenry Alleyne Nicholson: A Manual of Zoology, 1872

Hvis en art forsvinder, uddør, begræder vi det. Hvis en eller anden opdager en ny art, jubler vi og læser om det for at se de enten nuttede eller frastødende billeder.

Det med arterne virker så klart og tydeligt; så enkelt og overskueligt. Der er orden i biologernes værktøjskasse.

Det biologiske artsbegreb

Art, species, afgrænset gruppe individer, som ligner hinanden på væsentlige punkter, og som, hvis de har kønnet formering, indbyrdes kan frembringe frugtbart afkom.

Arten er en fundamental enhed i biologien, for eksempel i systematikken, men også generelt i vores opfattelse af organismerne og den måde, de grupperes på.

Kilde: Den Store Danske

Hvis det ikke bare var for én lille ting:

Verdens biologer, zoologer, botanikere og genetikere har ikke formået at specificere, hvad der kræves for at blive optaget i det gode arts-selskab; i hvert fald ikke uden at fornærme nogen.

For det er tydeligvis ikke så let at definere, hvad en art er.

Hvad skal egentlig til, for at en gruppe individer - uanset hvilken slags livsform de udgør - kan samles under den samme artshat?

I dag benytter vi en lang række artsbegreber; alle med deres individuelle fordele og ulemper, men ingen af dem passer på alle former for organismer.

LÆS OGSÅ: Hvad?! Giraffen er ikke én, men fire forskellige arter

Artnerne - den biologiske frimærkesamling

Klokken er noget, vi har fundet på for at holde orden på verden omkring os. Det samme gælder måleenhederne som kilo, meter og liter.

Gælder det også for artsbegrebet? Fortæller det noget om verden, som den rent faktisk er, eller er det bare et udtryk for vores behov for at systematisere?

»Artsbegrebet er på mange måder kunstigt. Det er noget, vi har fundet på for at rydde op i frimærkesamlingen,« udtaler professor Kjetill S. Jakobsen fra Universitet i Oslo.

»Jeg tror, at det er bedst at beskrive, hvad levende organismer gør, snarere end hvad de er,« mener den britiske genetiker Adam Rutherford.

»Alle bruger det, men vi, som har med alger, planter og svampe at gøre, har lidt svært ved at sluge det, fordi det har så mange begrænsninger,« udtaler professor Klaus Høiland ved Universitetet i Oslo.

LÆS OGSÅ: DNA afslører: Huleløven var sin egen art

Oversigten over arterne bliver aldrig komplet

Det betyder dog ikke, at det er meningsløst at definere en gruppe dyr eller planter som en art; på samme måde som vi bruger klokken, målebåndet, vægten og litermålet.

Forskerne anslår, at der findes rundt regnet 8,7 millioner arter. Det er endda uden, at bakterierne er med i regnestykket, men måske er der færre eller mange flere.

Kun 1,2 millioner er foreløbig blevet beskrevet, som påkrævet af videnskaben, og kun de færreste tror, at det er muligt at afslutte opgaven.

Det er det ihvertfald ikke, hvis vi skal tro de allermest ivrige, der foreslår, at der findes trillioner af arter, men så inkluderer de også alle mikroorganismer. Og dem er der mange af.

LÆS OGSÅ: 5.000 år gammel majs: Spiste vores forfædre popcorn?

Carl von Linné navngav arterne

I 1700-tallet gik svenskeren Carl von Linné igang med at kortlægge alle verdens dyre- og plantearter.

Carl von Linné gav alle arterne et latinsk navn, som består af to led; slægtsnavn og artsnavn.

For eksempel Homo sapiens (menneske) og Rattus norvegicus (brun rotte).

artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Carl von Linnés klassificering af dyreriget fra 1735. Publiceret i hans livsværk 'Systema Naturae'. (Illustration. Wikimedia Commons)

Linnés system, som forsat er i brug, fungerede ganske udemærket. Det definerede et vist antal forskellige arter, som han ikke mente ville forandre sig, for sådan var tidens tankegang.

Carl von Linné ville nok rotere i sin grav, hvis han hørte vor tids biologer og deres lemfældige forhold til artsbegrebet. Han begyndte sandsynligvis at røre på sig allerede i midten af 1800-tallet.

For det hele blev meget mere kompliceret, da Charles Darwin påviste, at naturen er alt andet end statisk. 

Alt liv søger nemlig konstant at tilpasse sig bedst muligt, og det kræver af og til forandring.

LÆS OGSÅ: Store opdagelser: Darwin og evolutionslæren

Arter ændrer sig konstant

Hvordan definerer man noget, som er i forandring?

artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Charles Darwins skitse fra 'Notebook on Transmutation of Species' (1837); hans første tegning af et evolutionært træ. (Foto: Wikimedia Commons)

Det er som at svare: »Syv minutter og fire sekunder over halv tre,« hvis du bliver spurgt, hvad klokken er.

Allerede før sætningen er fuldført, er svaret forkert. Tiden står ikke stille.

Biologien har naturligvis et længere perspektiv end sekunder, minutter og timer, men når forskerne definerer en art, fortæller de noget om dette individ lige akkurat nu.

Et par generationer eller hundrede senere har arten måske ændret sig.

LÆS OGSÅ: Hvad er en art?

Det biologiske artsbegreb: Individer, som kan få fertilt afkom, er en art

I 1942 formulerede Ernst Mayr det, som siden har fået betegnelsen 'Det biologiske artsbegreb'. (Læs også boksen under artiklen)

Individer er af samme art, hvis de i naturlige omgivelser kan få børn med hinanden, som igen kan få børn, som igen kan få børn og så videre. 

Sagt med andre ord, individer, som kan få fertilt afkom i naturlige omgivelser, er af samme art.

Eller som Ernst Mayr formulerede det: »Arter er grupper af naturlige populationer, som forplanter sig med hinanden, og som forplantningsmæssigt er isoleret fra andre grupper.«

Men rigtigt mange grupper af levende organismer passer ikke ind i denne definition; blandt andet dem, der ikke formerer sig seksuelt. Det gælder for alle encellede organismer, svampe, amøber og bakterier. Derfor findes der også flere fælles artsbegreber.

Alligevel er det ikke altid så let at holde styr på, hvad der er naturlige omgivelser og heller ikke på, hvad der er fertilt afkom.

LÆS OGSÅ: Danskerne har overraskende ens gener

En ægte østersøtorsk

Tag for eksempel en torsk fra Østersøen og en torsk fra Skagerrak. De er klassificeret som samme art - Gadus morhua - og vil kunne yngle, hvis de blev placeret i den samme balje med vand.

»Men i naturen vil de ikke kunne få afkom, og det ville derfor give mening at betragte dem som to forskellige biologiske arter,« forklarer Kjetill S. Jakobsen.

artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Torsk (Gadus morhua). Det er ikke lige meget hvor torsken lever. Østersøtorsken er nemlig tilpasset vand med et lavt saltindhold. Hvis de havnede i Skagerrak eller i Nordsøen, ville deres æg flyde på overfladen uden mulighed for at blive befrugtede. (Foto: Shutterstock)

Østersøtorsken er nemlig tilpasset vand med et lavt saltindhold. Hvis de havnede i Skagerrak eller i Nordsøen, ville deres æg flyde på overfladen uden mulighed for at blive befrugtede.

Kjetill S. Jakobsen fremhæver også ørred, som tidligere var opdelt i en række forskellige arter, men som strengt taget er den samme art.

»Forskellene skyldes tilpasningen til forskellige miljøer, men ikke på en genetisk permanent måde.«

Han kan bedre lide at betragte artsdefinitionen som populationer; det samlede antal organismer af en bestemt art i for eksempel et geografisk område.

»Teoretisk er det lettere at definere en population end én art,« forklarer Kjetill S. Jakobsen.

Adam Rutherford mener, at kategoriseringen af arter kan hjælpe, når vi skal se efter ændringer i udseendet eller nye egenskaber for en plante eller et dyr.

»Artsdannelse er central for den evolutionære tænkning. En forståelse af denne proces er helt afgørende,« udtaler han til forskning.no.

Rutherford har kritiseret brugen af artsbegrebet og mener, vi skal blive bedre til at se bort fra det.

LÆS OGSÅ: Overrasket topforsker: Det siger genetik om danskhed

Artsbegrebet står i vejen for ny viden?

»Artsbegrebet hæmmer videnskabelige fremskridt, fordi det forhindrer os i at stille de rette spørgsmål og at udføre ny gennemgribende forskning. Når vi først er blevet enige om placeringen af noget, så lader vi det gerne stå uden at stille for mange spørgsmål,« fortæller Adam Rutherford.

For eksempel mener han, at skelnen mellem mennesket og neandertalmennesket længe stod i vejen.

artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Rekonstruktion af en neandertalmand, som levede for cirka 70.000 år siden. (Foto: Tim Evanson, Creative Commons, BYSA 2.0)

For 100 år siden var der ingen grænser for, hvor fornøjede menneskeslægten var med sig selv.

Det ville ikke passe godt med det selvfornøjede selvbillede, hvis vi skulle være af den samme art som de lavpandede neandertalere.

Men de seneste års DNA-analyser har tegnet et andet billede.

Forskerne har afsløret, at neandertal-DNA udgør mellem to og fire procent af vores arvemateriale, og at der må være forekommet hyppig sengedeling mellem neandertalerne og mennesket.

LÆS OGSÅ: Hvor ofte havde vi sex med neandertalerne?

»Neandertalerne og mennesket blev separeret fra os i tid og rum, men ikke mere, end at de to fik fertile afkom, selvom det med tiden skete mindre og mindre. Efter alle definitioner var de tydeligvis den samme art, på trods af klare forskelle,« forklarer Rutherford.

Så er det vel afgjort? Nej, ikke helt.

LÆS OGSÅ: Derfor har vi næsten intet neandertal-DNA tilbage i os

Homo dit og Homo dat

»Man skal være opmærksom på, at det at kunne producere fertile afkom ikke altid er nok,« mener Klaus Høiland, som antyder, at det måske ikke er helt så sort-hvidt, som Adam Rurtherford tror.

Måske er neandertalerne og mennesket alligevel to distinkte arter?

Det er ikke givet, at neandertalerne og sapiens bør placeres i den samme art, selv ud fra det biologiske artsbegreb,« udtaler senior lektor ved Høgskolen i Oslo og Akershus, Thorfinn Ørmen.

Gener kan nemlig overføres fra én art til en anden. Neandertalerne og mennesker kunne få afkom; det kaldes en hybrid. 

LÆS OGSÅ: Iszlybjørnen er kommet til Canada for at blive

Der er ikke sikkert, at disse hybrider kunne få fælles afkom, men måske kunne det lade sig gøre, hvis der efterfølgende skete en tilbagekrydsning til den ene af forældrearterne. Sådan fandt neandertal-generne måske vej til menneskets DNA. Det kaldes introgression.

Selvom det biologiske artsbegreb sætter en grænse ved muligheden for at få frugtbart afkom sammen, er det ikke nødvendigvis en ‘vandtæt’ barriere mellem arterne.

»En sådan barriere behøver ikke at være 100 procent tæt. Det, vi ser med neandertalerne, er sandsynligvis introgression; ikke fravær af reproduktive barrierer,« fortæller Thorfinn Ørmen.

Selvom forskerne er uenige, er det ikke et kæmpe skænderi, vi er vidner til her. 

For dig og mig har det nok heller ikke den store betydning, om vi kalder os Homo sapiens eller Homo sapiens sapiens. Neandertalere eksisterer ikke længere, så de er sandsynligvis også ligeglade med, om vi kalder dem Homo neanderthalensis eller Homo sapiens neanderthalensis.

LÆS OGSÅ: Klimaet får dyrearter til at holde skiftedag

Artsbegrebet er som en regnbue

De forskere, som vi har talt med, forekommer ikke videre bekymrede over det faktum, at ikke ét af artsbegreberne fungerer.

Det betyder ikke, at de mener, at det er spild af tid at forsøge at systematisere det levende kaos.

Hvad er en art

En mælkebøtte er ikke bare en mælkebøtte. (Foto: Shutterstock)

»Det giver jo mening at tale om arter. Akkurat på samme måde, som det er en god ide at have orden i frimærkesamlingen, hvis man er en seriøs filatelist.

»Artsbegrebet er nyttigt for at holde styr på naturen,« mener Klaus Høiland. »De fleste folk har for eksempel ikke brug for alle mælkebøttearterne. Men hvis man har viet sit liv til mælkebøtterne, så er det jo nyttigt.«

Du kan se en kop og tænke 'Den kop er rød'. Men en farveglad kunster siger, 'Nej, koppen er magenta', eller ‘Koppen er purpurfarvet’. Måske tænker du så, 'Jamen, hvad er forskellen?'.

Sådan er det også med arter. De er lidt som en regnbue, hvor du gradvist går fra én art til en anden, og det er umuligt at sige nøjagtigt, hvor de begynder at adskille sig.

Det, som for dig og mig er en mælkebøtte, er for den mælkebøtte-glade forsker en af de 50-75 diploide arter, der findes med navne som gråfrugtet sandmælkebøtte, smalbladet mælkebøtte, krogfliget mælkebøtte eller måske en ishavs-mælkebøtte.

Så nu sidder vi her med mange forskellige artsbegreber; hvert til sit brug.

Forskerne kan forhåbentlig holde styr på dem. 

For en udenforstående kan det forekomme lidt forvirrende, at ikke ét af dem passer til alle slags organismer, og at nogle af dem endda også giver forskellige svar på den samme organisme.

Selv med en gentest får man ikke altid et uomtvisteligt og korrekt svar, og så kan det være nyttigt med arter,  fordi vi ikke altid kan vide præcis, hvordan ændringerne i naturen rent faktisk har fundet sted.

LÆS OGSÅ: Hulemalerier og knogler sladrer: Europæisk bison er en bastard

Ikke engang en gentest kan hjælpe de stakkels gnetophyta

Forskerne bliver for eksempel aldrig enige om, hvad de skal gøre med de planter, som kaldes Gnetophyta.

De ligner nemlig ikke hinanden så meget. Mange af dem er slyngplanter, men ikke alle. Nogle har fællestræk med nåletræer, andre med koglepalmer, og nogle med nøgenfrøede løvfældende tempeltræ. Men der er stadig uenighed om, hvordan disse slægtsforhold egentlig ser ud.

artsbegreb artsbestemmelse evolution DNA gener Carl von Linné Charles Darwin Ernst Mayr biologi introgression hybrid fylogeni morfologi taksonomiske artsbegreb

Divisionen Gnetophyta eller Gnetophytes omfatter tre beslægtede ordener af træagtige planter, der ofte bliver placeret hos de nøgenfrøede (Pinophytina). (Foto: Derek Keats, Creative Commons 2.0)

Først så forskere efter ligheder i udseendet, og i hvor og hvordan planterne lever. Da gentests vandt frem, troede mange, at det var muligt at få et klart svar. Men så viste det sig, at svaret afhang af hvilken del af genomet forskere sammenlignede.

Derfor lever Gnetophyta-planterne stadig et usikkert liv. Det eneste, som vides med sikkerhed, er, at der findes omkring 80 arter af dem opdelt i tre slægter. 

Men er de én orden eller flere? Ja, det er ikke godt at vide.

LÆS OGSÅ: Fossilt DNA afliver teori om koloniseringen af Amerika

Lad professorerne afgøre

Klare og entydige svar er måske simpelthen ikke mulige. Hvad gør vi så?

»Vi kunne jo bruge det, der bliver kaldt den sunde fornuft; vi ved, hvad en blå anemone er, vi ved, hvad en hvid anemone er. Vi ved, hvad en blåmejse er, og hvad en sortmejse er. På den måde er mange af arterne er intuitive,« forklarer Klaus Høiland, som tilføjer:

»Jeg synes, at følgende er en rigtig god definition: En art er, hvad en professor definerer som en art.«

Artsproblemet viser biologernes langvarige og manglende enighed om, hvordan vi bør identificere arterne, og hvordan vi bør definere ordet 'art'

Jody Hey: The MInd of the Species Problem, Trends in Ecology & Evolution, 2001

»Så kan man nemlig bruge, hvad man vil. Af og til passer det biologiske artsbegreb rigtig godt, af og til passer andre bedre. Så er der frit valg på alle hylder for, hvad man vælger at benytte i den enkelte sammenhæng. Det er faktisk i høj grad den måde, det er på nu. Man springer fra det ene artsbegreb til det andet,« slutter Høiland.

Og der fik vi såmænd lige endnu en definition.

©forskning.no Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Forskellige definitioner på arter

Der findes mere end 25 forskellige definitioner på, hvad en art er, og ingen af dem passer på alle organismer. 

Nogle af dem giver forskellige svar på de samme organismer.

Definitionerne kan groft inddeles efter, om de er baseret på egenskaber, evolution eller genetik.

Det biologiske artsbegreb

Det bedst kendte artsbegreb er nok det biologiske artsbegreb, som blev defineret af Ernst Mayr.

Han grupperer individer, der sammen kan få fertilt afkom i samme art. Individer fra samme art deler derfor en fælles genpulje, og er formeringsmæssigt isoleret fra andre arter, dvs. de kan ikke udveksle gener med andre arter.

Det biologiske artsbegreb er en af de evolutionære definitioner.

Det morfologiske, det fylogenetiske og det taksonomiske artsbegreb 

Det mest anvendte artsbegreb er det morfologiske artsbegreb, der grupperer individer, der adskiller sig morfologisk fra andre individer i samme art.

Derudover anvender forskerne også det fylogenetiske og det taksonomiske artsbegreb.

Fylogeni beskriver den evolutionære beslægtethed mellem grupper af organismer, typisk arter.

I modsætning til traditionel taxonomi, beskriver fylogeni den evolutionære relation mellem arter, nemlig hvilke arter der havde en fælles stamfader og hvornår. For eksempel har mennesket og chimpansen en fælles stamfader for færre år siden end mennesket og gorillaen, og er derfor fylogenetisk tættere beslægtet.

Fylogenier af arter har traditionelt været baseret på morfologiske træk, men baseres i stigende grad på molekylære markører (DNA-sekvenser).

Det taksonomiske artsbegreb ser på ligheder i udseende og levevis i forsøget på at placere organismerne iforskellige arter.