Overlevende arter kan nogle gange erstatte de dyr, der uddør
Når én eller flere arter uddør, kan det have store konsekvenser for økosystemet. Men hvis de overlevende arter kan udfylde de uddøde arters opgaver, kan økosystemet i visse situationer komme sig, viser ny forskning i bløddyr.
snegle eksperiment bløddyr overlevelse

Den almindelige børsteorm (Hediste diversicolor) sammen med sneglen (Peringia ulvae), som er med i et nyt studie, der undersøger artsudryddelse. (Foto: Martin Solan).

Den almindelige børsteorm (Hediste diversicolor) sammen med sneglen (Peringia ulvae), som er med i et nyt studie, der undersøger artsudryddelse. (Foto: Martin Solan).

Dyr og planter uddør i dag hurtigere, end vi kan nå at beskrive dem.

De seneste tal viser, at arter går tabt, med en hastighed der er 1.000 til 10.000 gange hurtigere end tidligere.

Det hastige tab af arter er et globalt fænomen, der har fået bekymrede forskere og videnskabsfolk verden over til at ringe med alarmklokkerne. Senest i en yderst grundig rapport, der erklærer, at én million arter er i fare for at uddø.

Biodiversiteten spiller en hovedrolle i opretholdelsen af fundamentale processer og funktioner i økosystemer, der fungerer som tandhjul, der får ting til at snurre i naturen.

Disse processer i økosystemet er afgørende for dyr og planter, både i havet og på landjorden, og har betydning for de økosystems-goder og -tjenester, som vores samfund nyder godt af, og som er vigtige for menneskers velstand og levestandard.

Bekymringen over tabet af arter er solidt forankret i videnskabelige resultater gennem de seneste 25 år, men der er stadig meget, vi ikke ved.

I min forskningsgruppe har vi netop gennemført nogle eksperimenter, der viser, at konsekvenserne af artsudryddelse kan ændre økosystemets ydeevne på andre måder, end vi hidtil har troet.

Ny viden om konsekvenser af artsudryddelse

Konsekvenserne af artsudryddelse kan afhænge lige så meget af de arter, der overlever, som af de arter, der uddør under en masseudryddelse.

Det kan lyde ligetil, men indtil for nylig har forskningen faktisk ikke taget højde for, at arter, der overlever en udryddelse, reagerer på den nye situation, der opstår i kølvandet på en arts uddøen.

Overlevende arter er i stand til at reagere på de nye betingelser, og der indfinder sig en ny ’verdensorden’ i økosystemet, hvor nogle har tabt, og andre har vundet ’ny indflydelse’.

Sammensætningen af dyrearter og strukturen i det overlevende artssamfund er afgørende for, om processer kan opretholdes videre fremover, og i hvilket omfang funktioner i økosystemet kan bestå.

Dette er resultaterne af vores forskningseksperiment, hvor vi manipulerede kystnære havbundssamfund bestående af bløddyr for at simulere forskellige former for artsudryddelse baseret på blandt andet kropsstørrelse, og hvor sjældne arterne er.

Forskningseksperimentet, der er det første af sin art, omfattede flere end 250 marine akvarier med bløddyrsamfund bestående af tre arter: børsteorme, rejer og snegle.

Når vi har valgt netop de tre arter, skyldes det, at de kan udgøre mere end 90 procent af biomassen langs kystnære mudderbanker og dermed er repræsentative arter for dette økosystem.

rejer bløddyr havet havdyr overlevelse

Rejen (Corophium volutator) i færd med at mikse sedimenterne i havoverfladen. (Foto: Martin Solan)

Vores eksperiment viste, at børsteormen var i stand til at kompensere, når sneglen uddøde. Omvendt var sneglen ikke i stand til at overtage børsteormens funktionelle rolle i økosystemet, når det kom til frigivelse af næringsstoffer fra havbunden til vandet.

Frigivelsen af næringsstoffer er især vigtig for dyr i bunden af fødekæden i havet.

LÆS OGSÅ: Den sjette masseuddøen: Jordens liv forsvinder lidt efter lidt

Dyr har forskellige roller i økosystemet

Artssammensætningen er vigtig, fordi arterne, der indgår i et samfund, har forskellig adfærd, roller og karaktertræk.

Ligesom mennesker har forskellige opgaver i vores samfund, varetager dyr nemlig forskellige roller i økosystemer.

Når nogle arter uddør, efterlader de et økologisk tomrum, og økosystemet bliver derved svækket.

Sådan har videnskaben i hvert fald hidtil antaget, at det ville udforme sig.

Men økosystemer er komplekse og dynamiske ’organismer’, hvor en ændring let kan have flere konsekvenser. Når en dyreart ’tages ud’ af et økosystem, er det muligt, men ikke givet, at en anden vil tage dens plads.

LÆS OGSÅ: Forskere foreslår vildt projekt, der skal redde verdens dyr og planter

bløddyr sedimenter havbund sand børsteorme

Et af testakvarierne fra eksperimentet. Det grønt-fluorescerende sand viser, hvordan dyrene har mikset sedimenterne i havbunden, og man kan se aftegningerne af de dybe gange, som almindelige børsteorme har gravet. (Foto: Matthias Schmidt Thomsen)

Børsteormen kan overtage sneglens opgaver

I udryddelses-scenariet, hvor børsteormen uddør, og sneglen overlever, er sneglen ikke i stand til udfylde den økologiske rolle, som børsteormen havde.

Det skyldes, at børsteormen graver et netværk af dybe gange, hvor den lever og pumper vand ind og ud af gangene for at filtrere vandet for føde. Modsat lever sneglen oftest i de øverste lag af overflade-sedimenterne, hvor de græsser små mikroorganismer og kun graver meget små gange, der ikke når dybt.

Disse to adfærdsmønstre, når de to dyrearter indtager føde, og måden, arterne bevæger sig gennem havbunden på, betyder, at børsteormen er i stand til at udfylde sneglens økologiske rolle, mens sneglen ikke kan udfylde børsteormens.

Arternes ’fingeraftryk’ på de økologiske processer er ikke kun forbundet med adfærd, men også med antallet af individer, der lever i økosystemet.

Hvis en eller få arter er talrige og dominerer økosystemet, som det ofte er tilfældet i naturen, bliver det derfor afspejlet i økosystemets ydeevne og de økologiske processer. De dyr, der er få i antal, har typisk mindre indflydelse på funktionerne i økosystemet end talrige arter

Det er derfor samspillet mellem antal og adfærd, der er afgørende for økosystems-processerne. Forskningsresultaterne viser, at det i sidste instans er de overlevende arters adfærd, og hvordan de reagerer på de nye betingelser, der afgør konsekvenserne af artsudryddelser.

LÆS OGSÅ: Nyt studie: Klimaet er på farlig kurs for verdens dyr og planter

Arter kan kompensere for hinanden

I visse tilfælde kan en eller flere overlevende arter i økosystemet kompensere for uddøde arter. Det store spørgsmål er, om de overlevende arter er i stand til at erstatte den uddødes økologiske rolle fuldstændig og derved opretholde uerstattelige processer i økosystemet.

Hvis overlevende og uddøde arter har vidt forskellige aftryk på økologiske processer, vil nogle processer blive forringet, mens andre vil blive forstærket.

Derfor er det ikke en selvfølge, at en overlevende art vil overtage den uddøde arts økologiske ’arv’, når den overlevende tager den uddødes plads.

LÆS OGSÅ: Selv Jordens ikke-truede dyrearter svinder hastigt

Sådan gjorde vi

Vi benyttede grønt farvet sand til at måle, hvor dybt dyrene i havbunden mikser sedimenterne.

Det farvede sand blev strøet ud på overfladen af sedimenterne og blev mikset, når dyrene gravede gange eller bevægede sig for at finde føde.

Når dyrene mikser havbunden, bliver sedimenterne iltet til fordel for mikroorganismer, der er essentielle i cirkulationen af nærringstoffer.

Artsfattige økosystemer er mere skrøbelige

Vores forskningseksperiment viste, at relativt få arter er i stand til at opretholde nogle økologiske processer, når andre arter uddør. Det giver håb for fremtidsudsigterne for økosystemer med en naturligt lav biodiversitet.

Omvendt er der også bred videnskabelig enighed om at økosystemer med høj biodiversitet generelt er bedre rustet til at vedligeholde økosystemsprocesser, fordi der med flere arter er større sandsynlighed for, at en anden art med lignende adfærd kan kompensere for en uddød art.

Hvis økosystemer bliver artsfattige, falder sandsynligheden for, at overlevende arter kan kompensere for tabet.

Det er derfor muligt, at økosystemerne kan udføre nogle af de samme processer med færre arter for en stund, men det sætter naturen på en knivsæg, hvor fremtidsudsigterne bliver usikre og konsekvenserne mere uforudsigelige.

Økosystemerne bliver mere skrøbelige, når en hedebølge eller en kold vinter rammer dem, så dyr uddør.

LÆS OGSÅ: Så lang tid skal evolutionen bruge på at rydde op efter mennesker

God grund til at bevare biodiversiteten

Det er vigtigt at understrege, at selvom en art ikke bidrager synderligt til for eksempel frigivelsen af nærringstoffer fra havbunden til vandet (som sneglen), viser forskningen, at arten kan spille en vigtig rolle i andre økologiske processer. Netop derfor er det vigtigt at bevare naturen og dens artsrigdom.

Det er altså ikke kun grøn ’hippie-tænkning’ at fastholde, at verden bliver fattigere, når arter uddør, for vi bliver i praksis fattigere på liv og ressourcer.

Biodiversiteten er blandt andet vigtig for medicinalindustrien til udvikling af medikamenter til bekæmpelsen af kræft og malaria, hvor organismer i havet såvel som i regnskoven udgør en vigtig resurse.

Diversiteten af arter er også vigtig af hensyn til naturlig kystsikring i form af mangroveskove, saltmarsk og søgræshabitater, som dæmmer op for stormflod og oversvømmelser.

For nylig har et hold forskere opdaget, at søgræs er i stand til at halvere koncentrationen af skadelige bakterier i kystområderne og derfor spiller en vigtig rolle i opretholdelsen af sunde økosystemer.

Overordnet kan man sige, at hvis vi bliver ved med at miste arter i samme omfang, som prognoserne indikerer, vil konsekvenserne blive større og samtidig mere uforudsigelige.

Der er mange artssamfund, hvor vi ved relativt lidt om, hvordan arterne interagerer med hinanden. Det er ikke utænkeligt, at tabet af en art kan føre til tab af en sekundær art, hvis andre arter er afhængige af arten, som gik tabt i første omgang.

Sådanne økologiske ’overraskelser’ kan være svære at forudse og kan have mærkbare konsekvenser.

LÆS OGSÅ: Miljøforsker om 'Our Planet': Dokumentarserie viger tilbage fra ubehagelige sandheder

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.

Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Hvad kan forsøg med bløddyr fortælle?

For mennesker, der lever over havoverfladen, kan bløddyr på havbunden forekomme fjerne og ubetydelige, men kystnære bunddyr kan bidrage med ny viden, som rækker længere end kystnære økosystemer i sig selv.

I laboratorie-eksperimenter, der foregår under kontrollerede forhold, er det muligt at afkode økologiske mønstre og principper, der styrker vores forståelse af, hvad der sker, når vi mister arter – mønstre, som kan være næsten umulige at identificere i naturen.

Selvom kun tre forskellige arter indgik i eksperimentet, udgør de som nævnt hovedparten af biomassen ved kystnære mudderbanker og dermed en stor del af økosystemet.

Derudover er arterne fra eksperimentet repræsentative for mange andre dyr, der lever i havbunden på langt dybere vand. Arterne på større dybder udfører de samme processer i deres økosystemer, som eksperimentets arter udfører i deres.

Havbunden i dybhavet (dybere end 200 meter) dækker 60 procent af Jordens samlede overflade og er dermed verdens største økosystem.

LÆS OGSÅ: Dinosaurernes uddøen gav plads til større pattedyr

Hvordan kan vi anvende den nye viden?

Vores forskningsresultater viser, at konsekvenser af artsuddøen for økosystemerne både kan være mere negative eller positive, end vi hidtil har troet.

Mere negative som i eksemplet, hvor sneglen overlevede, og mere positive, hvor børsteormen overlevede.

En måde at anvende den nye viden på kunne være ved at prioritere beskyttelsen af de dyr, der bidrager mest til økosystems-processer og -funktioner, vi ønsker at bevare.

Forskningsmæssigt er det vigtigt, at vi anvender den nye viden i modeller, der forudsiger konsekvenserne af artsudryddelse over større land- og havområder.

LÆS OGSÅ: Biodiversitet: En million arter er truede – men vil det skade mennesket?

LÆS OGSÅ: Geoengineering kan smadre klodens biodiversitet

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.