Uglepapegøjer og kæmpehvaler: Knoglerester afslører fortidens dyreliv på New Zealand
»Vi kan tage en håndfuld små, ubetydelige og ubestemmelige knoglerester og så ved hjælp af DNA-analyser få en fantastisk indsigt i fortidens dyreliv,« siger dansk forsker.

Når mennesket indtager nyt land, kan det ikke undgå at påvirke de dyr og planter, som nu skal dele deres hjem med os. 

New Zealand er et af de lande, hvor mennesket sidst slog sig ned. Faktisk er det kun 750 år siden, at den første 'māori', som den oprindelige befolkning kaldes, satte sine fødder på øen. 

Til sammenligning er det over 14.000 år siden, de første mennesker kom til Danmark. Det gør New Zealand til en unik mulighed for videnskaben for at se på, hvad der sker med naturen, når mennesket begynder at påvirke den. 

Et fascinerende indblik i fortiden

Det er netop, hvad et hold forskere fra Curtin University i Australien har gjort. Ved hjælp af DNA-analyser har de ud fra ikke mindre end 5.000 gamle knoglerester fundet 110 forskellige arter, herunder fugle, fisk, havpattedyr, reptiler og padder. 14 af dem er helt uddøde i dag. 

De mange arter tegner et billede af en bred biodiversitet, altså en rig og forskelligartet natur, og det giver et fascinerende indblik i fortiden, siger dansk forsker.

»Studiet her viser, hvordan vi kan tage en håndfuld små, ubetydelige og ubestemmelige knoglerester og ved hjælp af DNA-analyser få en fantastisk indsigt i fortidens dyreliv,« siger evolutionsbiolog Morten Erik Allentoft ved Center for GeoGenetik ved Statens Naturhistoriske Museum. 

Han er ikke en del af forskningsprojektet, men har læst studiet og er begejstret for resultaterne, som er fremskaffet på en lidt alternativ måde.

Arter fundet på New Zealand ved DNA-test

Figuren viser alle de forskellig arter, som forskerne fandt DNA fra. De fleste af dem er helt almindelige dyr, der stadig lever flere steder i verden, mens 14 er helt forsvundne (Figur: Seersholm et al./Videnskab.dk)


 

Kasserede knogler får nyt liv

Fakta: Køkkenmøddinger og huler

Køkkenmødding: Indeholder madrester og kan fortælle om dyrelivet, da mennesket lige var kommet til New Zealand. Dyreknogler, som er fundet i køkkenmøddinger, giver blandt andet viden om, hvilke dyr mennesker har jaget og spist.

Hule: Kan fortælle om dyrelivet både før og efter, det blev påvirket af mennesker.

Ved at analysere knogler fra både huler og køkkenmøddingerne kan forskerne se på udviklingen i dyrelivet over tid. De har kortlagt to nedslagspunkter, før mennesket kom til, og lige da mennesket bosatte sig, og sammenlignet det med i dag

Kilde: Frederik Seersholm, Morten Erik Allentoft

Resultaterne i det nye studie, som er publiceret i tidsskriftet PNAS, er baseret på omkring 5.000 knoglerester fra 38 forskellige steder på New Zealand. 21 af stederne var såkaldte køkkenmøddinger, 15 var huler, og 2 var en blanding af begge.

Knoglerne blev gravet frem ved tidligere arkæologiske udgravninger, men er siden blevet opbevaret på naturhistoriske museer, fordi de ikke kunne bruges til udstilling eller forskning.

Det forklarer Frederik Seersholm, der er en af forskerne bag undersøgelsen og er ph.d.-studerende og forsker i molekylærbiologi ved Curtin University i Perth, Australien.

Forskerne besøgte kældrene på tre naturhistoriske museer på New Zealand og gennemgik de for længst glemte kasser med poser fulde af uidentificerede knoglerester.

»Knoglerne bliver puttet i en pose, opbevaret i en museumskælder og glemt,« siger Frederik Seersholm.

Knogler er som regel meget nedbrudte, så et af problemerne for denne type forskning er, at mange af knoglerne ikke kan identificeres og bruges til noget, fortæller han.

»Derfor syntes vi, det var spændende at prøve at DNA-teste de her knoglerester,« siger han.

I dag er arbejde med DNA fra gamle knogler en udbredt metode i naturvidenskaben, men det specielle ved netop denne undersøgelse er de knogler, som forskerne har undersøgt. For de stammer nemlig fra arkæologiske udgravninger, men er blevet sorteret fra, fordi de har været så små eller nedbrudte, at det ikke var til at sige, hvilket dyr de kom fra.

Men det er ikke kun de knogler, som forskerne brugte, der er overraskende – det er resultaterne også.

Hvaler fundet på New Zealand steder

Figuren viser, hvor forskerne fandt DNA fra havdyr. Mange af hvalarterne overraskede forskerne. (Figur: Seersholm et al./Videnskab.dk)

Rester af verdens næststørste hval

Et af de resultater, der overraskede forskerne mest, var fundet af flere forskellige hvalarter.

Indtil nu har arkæologer troet, at de kun har fundet hvalknogler fra grindehvaler i køkkenmøddingerne på New Zealand, fordi grindehvaler ofte strander på kysten, fortæller Frederik Seersholm.

»Hver gang man har fundet en knogle, der mindede om en hvalknogle, har man tænkt, at den kommer fra en grindehval. Men vi fandt fem andre hvalarter og slet ingen rester fra grindehval. Det var meget overraskende,« siger han.

De fem arter, som forskerne har fundet DNA fra, er delfin, spækhugger, småhovedet hval, sydlig rethval og finhval, der er den næststørste hval i verden. Kun blåhvalen overgår den.

Kør musen over hvalerne og se, hvilke arter forskerne fandt knoglerester fra.

Svære tider for uglepapegøjen

Den er grøn, lille og kan ikke flyve. Kākāpō-papegøjen, der på dansk hedder uglepapegøje, findes stadig på New Zealand, men bestanden har været på retræte, lige siden maorierne bosatte sig.

Forskerne fandt 10 forskellige genetiske varianter af uglepapegøjen, fra før mennesket bosatte sig for 750 år siden. Omkring 1800-tallet, hvor europæerne også var kommet til New Zealand, var der kun fire varianter tilbage, og i dag er der kun en enkelt genetisk uglepapegøje-type tilbage, fortæller Frederik Seersholm.

Det betyder, at uglepapegøjens genpulje, altså alle de forskellige gener der findes indenfor arten, i dag er meget ensformig, fordi bestanden er blevet meget mindre og derfor kun indeholder en lille del af den forskellighed, der var, inden mennesket kom til New Zealand.

»Kakapoen er altså ikke helt forsvundet endnu, men det viser, hvor hurtigt forskelligheden indenfor en art er forsvundet, siden mennesket begyndte at påvirke økosystemerne. Lige så spændende som det er at se, hvordan verden så ud for 750 år siden, lige så vigtigt er det at finde ud af, hvor meget vi allerede har tabt,« siger han.

Fakta: Fugle der ikke flyver

For flere hundrede millioner år siden hang kontinenterne sammen, og blev kaldt ’Pangæa’ (superkontinent). New Zealand var et af de første landområder, der blev stødt væk, mens de store kontinenter, såsom Afrika, Amerika og Europa, blev adskilt efterfølgende.

Fordi New Zealand rev sig løs så tidligt, nåede der ikke at komme nogle landgående pattedyr med, og det gav plads til, at fuglene fik lov at overtage landjorden, fordi de ikke blev jaget.

Derfor var der flere fuglearter på New Zealand, der ikke kunne flyve, eksempelvis den meget kendte kiwifugl, men også uglepapegøjen og den store moa, en nu uddød strudselignende fugl.

(Moafuglen ligner lidt en struds. Foto: Shutterstock)

 

Hvor mennesket kommer frem, går naturen tilbage

Maorierne, som den oprindelige befolkning bliver kaldt, påvirkede naturen i høj grad, da de ankom for 750 år siden. Den nye undersøgelse viser, at mange oprindelige arter er forsvundet, og den rige og forskelligartede natur, som eksisterede indtil for 750 år siden, er blevet meget ensformig.

Ved tidligere udgravningerne er der fundet harpunhoveder i køkkenmøddingerne, og det tyder på, at maorierne jagede de mindste af hvalerne, står der i den videnskabelige artikel.

Forskerne mener, at de første maorier fiskede meget lokalt, og hvis de fangede en hval, var det en af de mindre, såsom delfiner. De større hvaler må være strandet, ligesom grindehvalerne gør i dag.

»Alle steder, mennesket er kommet frem, har vi påvirket naturen. Vi mennesker lister ikke rundt og passer os selv, vi sætter altid et aftryk der påvirker naturen,« kommenterer Morten Erik Allentoft.

Ud over at jage, medbragte maorierne højst sandsynligt rotter og hunde, og europæerne introducerede senere en masse rovdyr såsom katte og ræve. Dette havde voldsomme konsekvenser for det unikke og rige fugleliv.

For på New Zealand var der flere fuglearter, som ikke kunne flyve, blandt andet kakapoen. Før mennesket og rovdyrene ankom, var der ingen trussel, de behøvede at flyve fra. Der gik ikke mere end 100 år, fra mennesket bosatte sig, til at den store moa, en strudselignende fugl, blev udryddet.

Frederik Seersholm fra forskerholdet bag studiet understreger dog, at man ikke kan bebrejde maorierne. De forsøgte bare at overleve.

»Det skal ikke lyde som en bebrejdelse af maorierne, for alle vores forfædre har gjort det. Vi gør det også selv i dag, bare i meget værre grad,« siger Frederik Seersholm.

Ingen nye hvaler eller papegøjer i sigte herhjemme

Også herhjemme er DNA-test af knogler udbredt, blandt andet på Center for GeoGenetik ved Statens Naturhistoriske Museum, hvor Morten Erik Allentoft arbejder.

Indtil nu har forskere herhjemme dog ikke arbejdet så intensivt med at teste lignende små knoglerester, men mulighederne skulle være gode. For på Statens Naturhistoriske Museum har de et hav denne type knoglerester fra mange steder i verden og fra både gamle og nye udgravninger.

»Hvis der er tale om knoglerester fra bittesmå gnavere, frøer eller øgler, kan de være enormt svære at identificere til en art. Så de er ofte bare havnet i en kasse i kælderen. Det ville derfor være oplagt at gentage et lignende studie herhjemme,« siger Morten Erik Allentoft.

Vi skal nok ikke forvente at få de samme banebrydende resultater herhjemme, som de fandt på New Zealand. Vi ved, at der er mange arter på New Zealand, der er uddøde indenfor de sidste 750 år, men i Norden ankom mennesket for mange tusinde år siden, og arterne uddøde da. Derfor forventer man ikke at finde overraskende fund om uddøde arter herhjemme, forklarer Morten Erik Allentoft.

»Skulle vi gøre noget lignende herhjemme, kunne vi for eksempel se på stenalderfolkets køkkenmøddinger for at undersøge, hvad de spiste. Vi ved rigtig meget ud fra tidligere arkæologiske studier, men DNA-analyser vil nok kunne bidrage med interessante detaljer. Eksempelvis om hvilke fiskearter der blev spist på de forskellige bopladser,« tilføjer han.

Selvom et lignende studie herhjemme ikke ville føre til opdagelsen af forsvundne hvaler eller papegøjer, så bidrager det stadig med vigtig viden om, hvad der sker med naturen, når mennesket træder ind i billedet.

»Et studie som dette kan sætte fokus på, at vi skal beskytte de dyrearter, vi har tilbage. Det er vigtigt at vise, hvor hurtigt biodiversiteten forsvinder, når mennesket begynder at påvirke naturen, og hvor meget der allerede er forsvundet,« udtaler Frederik Seersholm.

Knoglerester er en guldgrube af viden
Knoglerester DNA metabarcoding

Det var denne type knoglerester, som forskerne lavede DNA-test på. (Foto: Michael Bunce, Curtin University)

DNA-analyser er efterhånden en udbredt metode, når forskerne vil undersøge fortiden. Det er dog overraskende, at små gamle knoglerester, ofte pakket væk i kældrene på naturhistoriske museer, kan gemme på så meget viden.

Studiet har taget omkring to år, men det tog kun forskerne et par uger at indsamle de godt 5.000 knoglerester. De er nemlig ikke svære at få fat på og kræver blot et besøg i museets 'glemmekasse'. Det er DNA-analysen, der tager tid.

Forskerne pulveriserer de gamle knoglerester og tilsætter enzym, der er et protein, som kan nedbryde væv, så DNA frigives fra de gamle celler. Herefter aflæses DNA-koden af en maskine, som kan sammenligne koden med eksisterende DNA-information fra store databaser.

»De korte DNA-sekvenser fungerer ligesom stregkoder, hvor hver enkelt dyr har en unik stregkode. Forestil dig, at du har et bibliotek: Hver bog er unik, så hvis du har en enkelt side fra en af bøgerne, kan du regne ud, hvilken bog den stammer fra. Det samme gælder dyrene. Har du en kort DNA-sekvens, kan du regne ud, hvilken art knogleresten stammer fra,« forklarer Frederik Seersholm.

Forskernes metode kaldes ’bulk bone metabarcoding’, hvor metabarcoding er den velkendte og udbredte del af metoden. Det er en 'next generation sequencing'-metode, som fik sit gennembrud i 2011. Det kan du læse mere om i denne artikel.

Den kan bruges, når man undersøger et hvilket som helt stykke DNA, eksempelvis fra vand, jord, iskerner eller gamle knoglerester, hvor man regner med at finde flere forskellige arter. At der står 'bulk bone' foran fortæller, at forskerne har brugt metabarcoding på en masse gamle knoglerester.

Det smarte ved det, forskerne fra Curtin University har gjort, er altså, at de både har identificeret flere arter på samme tid, hvordan bestandene har udviklet sig over tid og brugt de nemt tilgængelige gamle knoglerester.

»De store knogler, som let kan identificeres, er ofte svære at få adgang til, hvis man gerne vil lave DNA-analyser. De har udstillingsværdi, og det er de færreste museumsfolk, der er interesseret i, at man borer huller i de gamle knogler,» siger Morten Erik Allentoft fra Statens Naturhistoriske Museum og uddyber, at de uidentificerbare smårester som regel har langt mindre værdi for museerne.

 »Studiet viser, at de her små knogler repræsenterer en sand guldgrube af viden,« tilføjer han.

Videnskab.dk Podcast

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