Bi 1 revidert

Heidi Kristine Grønlien

Cato Tandberg Kristin Glørstad Tsigaridas

Bi B iologi 1

Kåre Syvertsen

1

Rikene brun

rød

Leddyr

grønn

Leddormer

Alger

Bløtdyr Kiselalger

Øyealge

Dinoflagellater

Ciliater

Amøber

Virveldyr Rundormer Pigghuder

Flatormer

Nesledyr Svamper

Protister

Dyr

Koplingssopp

Glomeromycota

Tofrøbladet

Enfrøbladet

Dekkfrøet

Sekksporesopp

Nakenfrøet

Bregner Sneller Kråkeføtter Algesopp

Stilksporesopp

KARSPOREPLANTER

FRØPLANTER

Bladmose KARPLANTER MOSER Levermose Nålmose

Sopp

Planter

Metandannere

Grampositive

Termofile Gramnegative

Cyanobakterier

Halofile

Spiriller

Bakterier

Archaea

Heidi Kristine Grønlien

Cato Tandberg Kristin Glørstad Tsigaridas

Kåre Syvertsen

Bi B iologi 1 Bokmål

1

© Gyldendal Norsk Forlag AS 2013 2. utgave, 1. opplag Læreboka er skrevet etter gjeldende læreplan i faget Biologi 1, programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram Printed in Norway by: 07 Media, 2013 ISBN 978-82-05-43601-5 Redaktør: Ellen Semb Bilderedaktør: Hanne Erøy Design: Mette H. Tønsberg Layout: Mette H. Tønsberg Sats og layout: 07 Media Omslagsdesign: Johanna Figur Waddington Omslagsbilder: Darwin Dale / Agstock / Science Photo Library og Chad Baker / Getty Images Illustratører: Deborah Maizels, John Arne Eidsmo, Anne Langdalen og Bjørn Norheim Bilder, illustrasjoner: se side 432 Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering inngått med KOPINOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning og kan straffes med bøter eller fengsel.

Alle henvendelser om forlagets utgivelser kan rettes til: Gyldendal Undervisning Redaksjonen for videregående skole Postboks 6860 St. Olavs plass 0130 Oslo E-post: undervisning@gyldendal.no www.gyldendal.no/undervisning Heidi Kristine Grønlien og Cato Tandberg har mottatt støtte fra Det faglitterære fond til denne boka.

Alle Gyldendals bøker er produsert i miljøsertifiserte trykkerier. Se www.gyldendal.no/miljo

Forord 2. utgave Biologi er et viktig fag for det samfunnet vi lever i og for framtiden.

Biologifaget er i stadig utvikling, og vi ønsker at våre læreverk skal være faglig oppdaterte og dagsaktuelle både i innhold og pedagogisk struktur. Det er nå 6 år siden 1. utgaven av læreverket Bi 1 kom på markedet, og vi mener at tiden var moden for en revisjon for å opprettholde vår visjon. I vårt arbeid med 2. utgaven av Bi 1 har vi vært i kontakt med mange lærere og elever, og vi vil rette en stor takk til dere. Vi har alle jobbet mot et felles mål – best mulig lærebok.

Den største endringen er at Bi 1 nå er en alt-i-ett bok. Sjekkpunkter er lagt til underveis i teksten, mens oppgaver finner du på slutten av kapittelet. Tips til og svar på oppgavene finner du på vårt nettsted www.gyldendal.no/bi. Øvelser og systematisk oversikt er bakerst i boka. Illustrasjoner og bilder er viktige deler av lærestoffet. Vi har derfor lagt stor vekt på gode bilder og illustrasjoner som hjelper leseren med å forstå fagteksten og de komplekse biologiske prosessene.

Underveis i boka finner du mange tekster som er rammet inn av et eikeblad.

Disse er ikke direkte knyttet til kompetansemålene, men er tatt med for å vekke interesse og skape nysgjerrighet.

Etter nøye vurdering og oppfordring fra lærere, har vi forandret noe på kapittelrekkefølgen. Systematikken og humanfysiologien er blant annet flyttet lengre fram i boka. Systematikken er gjort mer oversiktlig, men er fortsatt ment som et kapittel du slår opp i og vender tilbake til etter hvert som du kan flere arter. En annen endring er å innføre færre faguttrykk, men uten å gå på bekostning av nivå. Bi 1 vil alltid være godt faglig forankret, for med et grundig faglig ankerfeste tror vi det blir enklere å delta i dagens og morgen­ dagens debatter i biologi. Å arbeide med tekst er en lang og krevende prosess. Vi har hatt mange støttespillere og alle fortjener en stor takk fra oss. Vi ønsker først og fremst å takke våre elever, studenter, lærere, kollegaer og konsulenter for nyttige innspill, gode og krevende spørsmål som har hensatt både spørsmålsstiller og mottager i undring og ny ivrig søk etter kunnskap. En spesiell takk til redaktør Ellen Semb for konstruktive kommentarer og for å ha loset oss vel i havn med prosjektet. Vi vil også takke designere og illustratører som har bidratt til å gjøre boka så flott.

Lykke til med biologi 1!

Oslo/Fredrikstad 14.04.13 Heidi Kristine Grønlien, Cato Tandberg, Kristin Glørstad Tsigaridas, Kåre Syvertsen

4 • Innhold

Innhold 2.3 Bakterieriket (Bacteria) 41

1 Biologisk mangfold 9

1.1 Hva er biologisk mangfold? 10

Artsbegrepet 10

Genetisk mangfold 12

Mangfold av økosystemer 13

1.2 Evolusjon er grunnlaget for mangfold 16

Utviklingen av tilpasninger skyldes evolusjon 16

De grampositive bakteriene 42

De gramnegative bakteriene 42

Cyanobakteriene 43

Spiriller 43

2.4 Archaeariket (Archaea) 44 2.5 Fra prokaryot til eukaryot 45 2.6 Protistriket (Protista) 46 2.7 Dyreriket (Animalia) 49

Rekke: Svamper (Porifera) 50

Stor variasjon i habitat og nisjer gir stort biologisk mangfold 17

Rekke: Nesledyr (Cnidaria) 50

Rekke: Flatormer (Platyhelminthes) 51

1.3 Trusler mot mangfoldet 19

Rekke: Rundormer (Nematoda) 52 Rekke: Bløtdyr (Mollusca) 53

Ødeleggelse av leveområder 19

Endring av genetisk variasjon 20

Rekke: Leddormer (Annelida) 55

Overbeskatning av ressurser 21

Rekke: Leddyr (Arthropoda) 56

Innføring av fremmede arter 21

Rekke: Pigghuder (Echinodermata) 62

Forurensning og miljøgifter 22

Rekke: Ryggstrengdyr (Chordata) 63

Klima 23

Økonomisk vekst 24

2.8 Soppriket (Fungi) 65

1.4 Bevaring av biologisk mangfold 25

Hvorfor bevare biologisk mangfold? 25

Konferanser og konvensjoner 26

Hvem har ansvar for å ta vare på det biologiske mangfoldet? 27

Overvåkning av naturen 28

Sammendrag 30

2.9 Planteriket (Plantae) 66

Divisjon: Moser (Bryophytes) 67

Karplanter 68

Divisjon: Karsporeplanter (Pterdophyta) 68

Divisjon: Frøplanter (Spermatofytter) 70

2.10 Lav 76 Oppgaver 78

Oppgaver 31

2 Systematikk 35

2.1 Historie 36 2.2 Klassifisering 38

Riker 40

3 Celler 81

3.1 Hva er en celle? 82 3.2 Eukaryote celler 83

Cellemembranen – omringer cellen 84

Cytosol – væsken inne i cellen 85

Cellekjernen – DNAs oppholdssted 85

Innhold • 5

Ribosomene – produksjonssted for proteiner 86

Endoplasmatisk retikulum (ER) – produserer og sorterer 86

Golgiapparatet – sorterer proteiner 88

Mitokondriene – produserer ATP 88

Kloroplastene – omformer lysenergi til kjemisk energi 90

4.4 Musklene våre 151

Skjelettmuskler 152

Glatte muskler og hjertemuskel 156

4.5 Hormonsystemet 157 Kommunikasjon med hormoner 157

Ulike typer vesikler 91

Celleskjelettet – cellens reisverk 93

Hormonsystemet samarbeider med nervesystemet 162

Viktige strukturer utenfor cellen 94

Ytre påvirkninger av hormonsystemet 165

3.3 Regulering av cellens indre miljø 96

Sammendrag 168

Cellemembranen styrer transporten inn og ut av cellen 96

Oppgaver 170

Passive transportmekanismer 97

Aktive transportmekanismer 100

Regulering etter cellens behov 104

3.4 Celle – Vev – Organ 106 Sammendrag 109

5 Transportsystemer i mennesket 177

Oppgaver 110

5.1 Sirkulasjonssystemet 178

4 Kommunikasjons­ systemer i mennesket 117 4.1 Kommunikasjon mellom celler 118

Kommunikasjonssystemer 119

4.2 Nervesystemet 120

Nerveceller 121

Kommunikasjon ved hjelp av elektriske signaler 122 Aksjonspotensial – en rask, kortvarig forandring av membranpotensialet 122 Nerveledning – vandring av aksjonspotensialer langs aksonet 124

Blodet 178

Oppbygningen av sirkulasjonssystemet 180

Stoffutveksling mellom kapillærene og cellene 182

Hva får hjertet til å slå? 183

Regulering av hjerteaktiviteten 184

Regulering av blodstrømmen 186

Blodtrykk 187

Lymfesystemet 188

Sykdommer i sirkulasjonssystemet 189

5.2 Respirasjonssystemet 191

Oppbygning av respirasjonsorganene 191

Innånding og utånding 193

Gassutveksling mellom lungeblærene og blodet 194

Gassutveksling mellom blodet og cellene 194

Transport av gassene i blodet 195

Signaloverføring mellom nerveceller 126

Regulering av pustebevegelsene 198

Sentralnervesystemet (SNS) 128

Sykdommer i luftveiene 200

Det perifere nervesystemet 134

Det autonome nervesystemet 135

Reflekser 136

Rusmidler og medikamenter påvirker nervesystemet 138

5.3 Urinveissystemet 202

Oppbygning av urinveissystemet 202

Hvordan dannes urin? 204

Regulering av urinutskillelsen 206

4.3 Sansene våre 141

Utskillelse av avfallsstoffer 210

Sanseceller 141

Urinering 210

Fra stimulus til opplevelse 142

Hørselssansen 145

Sammendrag 212 Oppgaver 214

6 • Innhold

7.5 Formering hos dyr 275

6 Transportsystemer i planter og dyr 221 6.1 Transport 222

Viktige egenskaper ved vann 222

Transportsystemer 223

Korttransport 224

Langtransport 224

Formering hos leddormer 276

Formering hos insekter 277

Formering hos virveldyr 278

Sammendrag 285 Oppgaver 286

6.2 Transportsystemer i planter 226

Ledningsstrenger 226

Viktige organer i langtransporten hos planter 230 Transport i silvevet – fra produksjon til bruk og lagring 238

6.3 Transportsystemer i dyr 239

8 Bakterier og virus 291

8.1 Bakterier 292

Indre strukturer 292

Sirkulasjon 240

Ytre strukturer 294

Respirasjon 246

Formering 295

Ekskresjon 249

Overføring av DNA mellom bakterier 296

Tilpasninger hos pattedyr 252

Bakterienes mange roller 297

Bekjempelse av bakterier 300

Sammendrag 254

8.2 Virus 302

Oppgaver 255

Oppbygning 302

Formering 302

Virusets betydning for naturen 304

Virus som gir sykdom 304

Hvordan oppstår nye virus? 305

8.3 Viroider og prioner 306

7 Formering 261

7.1 Formeringsmetoder 262

Ukjønnet formering 262

Kjønnet formering 263

Kjønnet og ukjønnet 265

Sammendrag 307 Oppgaver 308

7.2 Generasjonsveksling 265 7.3 Formering hos alger 267

9 Immunsystemet i mennesket 313

7.4 Formering hos planter 268 Fra vann til land – å ikke trenge så mye vann 268

9.1 Immunsystemets oppgaver 314

Formering hos moser 269

Formering hos karsporeplanter – bregner 270

9.2 Det uspesifikke forsvaret 315

Formering hos frøplanter 271

Det ytre forsvaret 315

Formering hos nakenfrøete planter 272

Det indre forsvaret 316

Formering hos dekkfrøete planter 273

Innhold • 7

9.3 Det spesifikke forsvaret 320

Praktisk arbeid 368

Byggesteinene i det spesifikke forsvaret 320

Kroppens spesifikke forsvar mot et bakterieangrep 323

Systematisk oversikt 414

Kroppens spesifikke forsvar mot et virusangrep 325

9.4 Hvorfor kjenner vi oss syke? 327

Læreplan i biologi 420

9.5 Immunitet og vaksine 328

Stikkord 424

9.6 Organdonasjon og organtransplantasjon 329

Hvordan takler kroppen nye organer? 329

Problemstillinger knyttet til organdonasjon 330

Sammendrag 332 Oppgaver 333

10 Vekst og utvikling hos planter 337 10.1 Planters struktur – vev og organer 338 10.2 Planters vekst 340

Frø 340

Frukt 341

Frøspredning 343

Frøspiring 344

Flerårige planter danner ved 345

Næringsstoffer for planter 346

10.3 Kommunikasjonssystemer i planter 348

Hormoner 348

Bevegelser 351

10.4 Ytre påvirkning av vekst og utvikling hos planter 353

Lys 353

Karbondioksid 355

Vann 357

Fiender 358

Andre tilpasninger – snyltere, kjøttetere og parasitter 359

Sammendrag 362 Oppgaver 363

8 • Kapittel

1

Biologisk mangfold • 9

Biologisk mangfold Ord og faguttrykk du bør kunne før du begynner på kapitlet

• DNA

• kromosom

• gen

• mutasjon

• populasjon

• næringskjede

Mål for dette kapitlet er at du skal kunne • forklare hvordan en art blir definert • forklare hva begrepet biologisk mangfold omfatter, og drøfte spørsmål omkring ansvaret for å ta vare på biologisk mangfold lokalt og globalt • gi eksempler på variasjon innenfor og mellom populasjoner av samme art og forklare hva denne variasjonen har å si • forklare hvordan biologisk mangfold henger sammen med variasjon i habitater og nisjer i økosystemene

1

10 • Kapittel 1

Biologisk mangfold er summen av all den variasjonen vi finner i den levende delen av naturen. Vi deler det biologiske mangfoldet inn i tre nivåer: mangfoldet av gener, mangfoldet av arter og mangfoldet av økosystemer på jorda.

1.1 Hva er biologisk mangfold?

Det biologiske mangfoldet er så stort at det er ingen som har oversikt over det.

I Norge kjenner forskerne til mer enn 40 000 landlevende arter, men opp­ tellingen er på langt nær avsluttet, og det endelige antallet er nok langt større.

Den svenske naturforskeren Linné anslo i Oeconomia naturae (1749) at det er 26 500 arter på jorda. I dag er det i underkant av 1,9 millioner arter som er beskrevet, og forskere mener at det riktige artsantallet ligger et sted mellom 5 og 50 millioner.

Artsbegrepet Siden artene er så sentrale i det biologiske mangfoldet, må du først vite hva som menes med en art. En art kan beskrives eller defineres på mer enn én måte, men beskrivelsen må være universell.

De fleste har en viss oppfatning av hva som menes med begrepet art. Hund og katt er eksempler på forskjellige arter, det samme gjelder gris og sau. Men dersom artene er veldig like, trengs det gode definisjoner for at vi skal kunne skille dem fra hverandre. I denne boka presenterer vi fire ulike artsbegrep: det biologiske, det morfologiske, det fylogenetiske og det økologiske.

Det biologiske artsbegrepet ble lansert av biologen Ernst Mayr i 1942. Han definerte en art som en samling individer i en eller flere populasjoner som kunne få fruktbart avkom ved paring. Fruktbart avkom er vesentlig for at arter skal leve videre. Det forekommer nemlig mange eksempler på krysning mellom individer fra ulike arter hvor avkommet er fullt levedyktig, men det er sterilt.

Ett eksempel er krysningen mellom hest og esel, som gir sterile muldyr eller mulesel. Enkelte ganger resulterer likevel slik krysning mellom arter i at det dannes nye arter, spesielt hos planter.

Beveren i Europa og Nord-Amerika er to forskjellige arter, selv om de ser nesten like ut. Den amerikanske beveren (Castor canadensis) har 40 kromosomer, mens den europeiske arten (Castor fiber) har 48. Bevere som ikke har like mange kromosomer, kan ikke få fruktbare avkom, og de hører derfor ikke til samme art.

Biologisk mangfold • 11

Europeisk bever (Castor fiber) i vannkanten.

Men denne artsdefinisjonen har sine klare svakheter. Det er vanskelig å vite om populasjoner som er geografisk adskilte, kan få reproduktivt avkom eller ikke.

I tillegg kan den ikke skille arter som formerer seg ukjønnet ved deling eller rotskudd. Den kan heller ikke brukes når en ønsker å skille ut artene i et fossilt materiale. For å skille slike arter fra hverandre kan vi benytte oss av det morfologiske artsbegrepet. Når en definerer arter på denne måten, sammen­ likner en form, størrelse og en del andre strukturer. Når vi bestemmer arter ved bruk av en flora, er det i praksis det morfologiske artsbegrepet vi bruker.

Det fylogenetiske artsbegrepet brukes om en gruppe individer med et felles genetisk opphav. De siste årene har analyser av DNA-materialet gitt oss nyttig kunnskap om slektskapsforhold og artsinndeling. En metode som heter DNA-strekkoding eller barcoding, identifiserer hver art gjennom en liten del av DNA som er unikt for den arten – en unik kode. Ved hjelp av en vevsprøve fra et individ kan forskere bestemme slektskap med andre individer ved å se på forskjeller i denne utvalgte biten av DNA. Metoden baserer seg på at variasjonen innen denne DNA-biten er større mellom arter enn innenfor en art.

Det finnes i dag et bibliotek der en har samlet slike DNA-biter fra flercellede dyr. Hvis en vil identifisere et individ, sammenlikner en med biblioteket. Noen av fordelene med DNA-strekkoding er at det kan brukes på alle livsstadier, og vi trenger bare en liten del av organismen. Metoden er også relativt rask og objektiv.

Navnet DNA-strekkoding henviser til likheten med strekkoding på varer.

Hver vare har en unik strekkode. Det engelske ordet for strekkode, barcode, har også blitt brukt om bygninger som bygges tett sammen, men uten å henge sammen, slik at det skal likne på en strekkode. I Bjørvika i Oslo har vi et eksempel på denne byggestilen.

12 • Kapittel 1

Det økologiske artsbegrepet kan brukes på arter som ser like ut, men som lever på ulike måter. De kan for eksempel deles inn i ulike arter fordi de viser variasjon i måten de lever på. De kan for eksempel vise variasjon i næringsvalg, blomstringstid eller døgnrytme.

Genetisk mangfold Ethvert individ som har blitt til ved kjønnet formering, er genetisk unikt.

Ethvert nytt avkom har en blanding av genene fra foreldrene, en ny kombinasjon av gener. Selv om alle individene innen en art har de samme genene, kan de ha forskjellige varianter av genene. Ett gen kan altså komme i forskjellige varianter. Det er mutasjoner som har skapt denne variasjonen i genene.

Populasjoner med stor genetisk variasjon mellom individene er bedre i stand til å takle nye situasjoner og endringer i leveområdet uten at populasjonen blir dramatisk påvirket. Årsaken er at stor genetisk variasjon øker muligheten for at det finnes noen individer i populasjonen med egenskaper som er gunstige under de nye forholdene. Disse individene er tilpasset miljøet slik at de kan overleve de endrede livsbetingelsene. Består arten av få individer, er den genetiske variasjonen liten, mulighetene for gunstige egenskaper er mindre, og arten er mye mer sårbar.

En truet situasjon kan også oppstå selv om arten består av mange individer.

Det gjelder viktige matkornslag, frukttyper og grønnsaker. Plantene har gjennom generasjon etter generasjon blitt valgt ut for å gi maksimalt utbytte.

Genene som for eksempel tar vare på smak, evne til å modnes under ulike klimaforhold og naturlig beskyttelse mot skadeinsekter og sopp, har forsvunnet som en bivirkning av at det bare fokuseres på rask vekst og store avlinger. Den genetiske variasjonen har derfor blitt mye mindre. I dag er vi klar

Truet art. Den afrikanske geparden (Acinonyx jubatus) har liten genetisk variasjon både i ville populasjoner og hos de individene som blir tatt vare på i dyreparker verden over. Det viser seg at den største trusselen mot geparden allikevel er mennesket.

Biologisk mangfold • 13

over farene ved å redusere det genetiske mangfoldet som er knyttet til mange av de viktigste matressursene våre innenfor planteavl og husdyrproduksjon.

Norge er med i et internasjonalt samarbeid for å bevare viktige genetiske planteressurser i en global genbank for frø. Denne banken ligger på Svalbard og inneholder frømateriale fra hele verden. I Norge finnes det også nasjonale genbanker for planter og for enkelte dyr, slik som genbanken for villaks.

Mangfold av økosystemer Et økosystem er definert som et avgrenset geografisk område med både biotiske og abiotiske faktorer. Biotiske faktorer er levende faktorer, for eksempel planter og dyr. Abiotiske faktorer er ikke-levende faktorer, som vann, næringssalter og lys. I hvert økosystem finner vi produsenter, konsumenter og nedbrytere. Disse artene lever i et samspill som sammen med de abiotiske faktorene inngår i et naturlig kretsløp. Selve begrepet økosystem ble innført av den engelske økologen Arthur Tansley i 1935, og det har siden blitt et sentralt begrep i all økologisk forskning. Avgrensningen av et økosystem er i mange tilfeller vanskelig å bestemme, og overgangen til å være et leveområde eller en biotop er ganske flytende. Dette emnet behandles mer utførlig i Bi 2.

Produsent

De som produserer energi eller omformer lysenergi til kjemisk energi i et økosystem Kan være planter, alger og prokaryoter

Planter

Konsument

Dyr som spiser andre dyr og/eller planter Utgjør det andre eller senere ledd i en næringskjede

Dyr

Nedbryter

Omdanner dødt organisk materiale til uorganisk materiale i det økosystemet de er en del av Sopper og bakterier er viktige nedbrytere

Sopper

Frøbank. På Svalbard ligger et globalt arktisk frøhvelv.

Frøhvelvet ble åpnet i 2008, og det skal sikre et genetisk mangfold av verdens mat­ planter. I dag (2013) er nesten 750 000 ulike frø fra hele verden samlet i frøhvelvet.

14 • Kapittel 1

Individ

En enkelt hare

Alle harene i området

Populasjon

Alle populasjonene i området

Samfunn

Økosystem

Individ, populasjon, samfunn og økosystem.

Alle populasjonene og alle ikke-levende faktorer

Et mangfold av økosystemer er nødvendig for å opprettholde et stort mangfold av arter fordi det gir mange forskjellige leveområder for artene som er tilpasset ulike forhold. I Norge er vi vant til at naturforholdene kan variere mye over korte avstander. På Vestlandet og videre nordover er det for eksempel kort avstand fra kystlandskap til høyfjell. Det gjør at mange ulike økosystemer er samlet innenfor et lite område. I fjorden og ellers langs kysten finner vi flere forskjellige leve­ områder knyttet til saltvann, og Norge har også mange elver med rikt dyreliv.

Overgangene mellom salt- og ferskvann gir også egne økosystemer.

Biologisk mangfold • 15

Hvor viktige økosystemene er som leveområder for artene, har fått mer oppmerksomhet de siste årene. I naturvernets barndom fra tidlig på 1900-tallet og fram til midten av århundret var ønsket å ta vare på enkeltindivider. Da var det enkeltindividene eller en populasjon som ble gjenstand for vern. I de siste tiårene er fredning mer rettet mot større naturområder som inneholder et bredt spekter av ulike økosystemer.

Opprettelsen av flere nasjonalparker er et slikt tiltak, der spesielle naturtyper er vernet, som reservater for sjøfugl, edelløvskog, barskogområder, høyfjell og viktige naturområder under havoverflaten.

Mange mennesker i Norge er opptatt av at regnskogene må bevares. Her lever det mange arter med en unik tilpasning nettopp til det fuktige tropiske miljøet.

Over halvparten av alle jordas arter lever i regnskogene, og det kan finnes millioner av ukjente arter. Vi vet lite om samspillet mellom artene i slike komplekse økosystemer, og vi antar at mange arter dør ut hver eneste dag. Da forstår vi at det må en kjempeinnsats til for å redde restene av disse særegne naturtypene. Også her i landet har vi en rekke utfordringer for å kunne bevare det biologiske mangfoldet. Av flere årsaker skjer det endringer i naturlige økosystemer, og mange av disse endringene er skapt av mennesker. Små forandringer i ustabile systemer kan gi dramatiske endringer i artsmangfoldet.

Vi trenger eksperter som kan fortelle oss hva vi har av arter og naturtyper, og hvordan de kan være sikret eksistensmuligheter i framtiden. Her kan blant annet DNA-strekkoding være et nyttig verktøy. Det er allikevel ikke bare eksperter som kan observere naturen rundt oss. Vi trenger også innsats av alle oss andre som følger med på naturen, og som kan registrere data om arter på steder som www.miljolare.no og www.artsobservasjoner.no. Ser du endringer eller sjeldne arter i nærmiljøet ditt, er det nyttig informasjon som kan være med på å redde en del av det biologiske mangfoldet.

I Norge finnes det flere spesielle lavarter enn i noe annet europeisk land. Årsaken er at vi har et variert klima og stor variasjon i berggrunnen. Vi har et ansvar for å sikre dette mangfoldet.

Naturreservat. Vernede områder blir markert med skilt som forteller om området, lovhjemmelen og om hvilke regler som må følges i området.

Norge ligger i dag (2013) på tredjeplass når det gjelder deling av data om arter i det internasjonale GBIF-nettverket (Global Biodiversity Information Facility), og på andreplass hvis vi tar hensyn til folketall.

Sjekkpunkter: Nye ord og faguttrykk: DNA-strekkoding, økosystem, biotiske og abiotiske faktorer, produsenter, konsumenter, nedbrytere, biotop Hvordan definerer vi en art?

Hvilke svakheter har det biologiske artsbegrepet?

Hvordan blir biologisk mangfold definert?

Elghornslav (Pseudevernia furfuracea) er en vanlig lav på tre og stein.

16 • Kapittel 1

1.2 E volusjon er grunnlaget for mangfold Det er fascinerende å se hvor tilpasset alle organismer er til det miljøet de lever i.

Haren skifter for eksempel pels om våren og om høsten og går dermed mer i ett med omgivelsene. Den har også store ører så den kan høre fiender, og kraftige bakben så den kan løpe raskt. Furua har blader formet som nåler for å spare på vannet og kan ha en kraftig rot som gjør at den tåler sterk vind.

Men hvordan har disse artene blitt så godt tilpasset miljøet de lever i? De fleste er i dag enige om at evolusjonsteorien gir den beste forklaringen på dette.

Utviklingen av tilpasninger skyldes evolusjon I korte trekk kan vi oppsummere evolusjonsteorien slik: 1. Det blir født flere individer enn det kan vokse opp 2. Det finnes arvelig variasjon mellom individene 3. De individene som er best tilpasset miljøet de lever i, er de som har størst sjanse til å overleve, og som får overført flest gener til neste generasjon ved at de får flest avkom Vi ser nærmere på to eksempler. Eksempel 1: Det lever harer (Lepus timidus) i et område. En av harene løper litt raskere og er dermed litt bedre til å slippe unna rovdyr enn de andre. Grunnen er at det i genene til denne haren ligger koder som gjør at bakbena vokser seg ekstra kraftige. Alle harene i området får unger i løpet av våren. Det er gunstige forhold, med mye mat og god temperatur, så det er mulig for harene å få flere kull med unger i løpet av sommeren. Mange av de andre harene blir spist av rovdyr i løpet av sommeren.

"Vår" hare slipper lettere unna rovdyrene enn de andre, så hun rekker å få flere kull enn mange av de andre. Ungene hennes arver denne egenskapen av henne, slik at de også slipper lettere unna rovdyr enn ungene til de andre harene. Neste vår er det denne haren som har fått flest avkom som har overlevd, både fordi de slipper lettere unna rovdyrene, og fordi vår hare får flere unger totalt. Egenskapen med å løpe fortere har dermed blitt noe vanligere blant harene i området, og de har dermed blitt bedre tilpasset miljøet sitt.

Eksempel 2: Ett av furutrærne (Pinus sylvestris) i et område har et litt bedre utviklet rotsystem enn de andre furutrærne. Dette treet kan derfor ta opp mer av vannet og næringssaltene i området enn de andre og slik utkonkurrere de andre furutrærne i kampen om vannet. Frøene til dette treet overfører disse egenskapene til neste generasjon som kan spre seg og fortsette å vinne konkurransen om vannet også andre steder, slik at en større og større del av furupopulasjonen får et litt bedre tilpasset rotsystem. Til slutt er hele arten bedre tilpasset det tørre jordsmonnet.

Biologisk mangfold • 17

Hare (Lepus timidus).

Vi må likevel huske på at selv om evolusjon fører til at en art blir bedre tilpasset miljøet sitt, er det alltid variasjoner innenfor en populasjon. Alle individene er genetisk unike. Noen harer er for eksempel større enn andre, andre har tykkere pels, noen har lengre ører eller litt større øyne. Alle disse individuelle forskjellene mellom individene i populasjonen kan være en fordel for arten.

Skulle miljøet endres eller en sykdom ramme populasjonen, er det kanskje andre egenskaper som blir de mest gunstige, og andre individer som kan ha et fortrinn i konkurransen om ressursene. Dette er en del av det biologiske mangfoldet.

Stor variasjon i habitat og nisjer gir stort biologisk mangfold I tillegg til variasjoner innenfor en populasjon er det også variasjoner mellom populasjoner av samme art, avhengig av habitatet, dvs. levestedet deres. Det er for eksempel variasjoner mellom forskjellige harepopulasjoner. En av populasjonene med harer kalles jæreharer. De lever på områdene rundt Jæren, og de skifter ikke pels til hvit om vinteren, slik harene lenger nord gjør, men bare til blågrå. Grunnen er at vintrene der denne haren lever, er mildere med mindre snø, slik at en blågrå pels gir bedre kamuflasje. Blågrå pels blir slik en bedre tilpasning til miljøet. Den irske haren, som også er en populasjon av haren, holder seg brun hele året.

På lengre sikt kan en tenke seg at forskjellige populasjoner av harer, dersom de ikke møtes og utveksler gener (parer seg) over lang tid, utvikler seg så forskjellig som en tilpasning til sitt miljø at de etter hvert ikke lenger kan forplante seg og få forplantningsdyktig avkom. Det har da blitt to arter av hare i stedet for én.

18 • Kapittel 1

Habitat og nisje.

Haren og reven lever i samme habitat, men har forskjellige nisjer

Furua og grana har delvis lik nisje. Grana tåler mer skygge enn furua, og furua blir fortrengt til et habitat som er for tørt eller har for dårlig jordsmonn for grana

I tillegg til at individer av samme art konkurrerer i et område, er det også en konkurranse mellom individer av forskjellige arter som utnytter mye av de samme ressursene. Summen av artens krav til levemiljøet sitt kaller vi artens nisje. Hvis to arter har liknende krav til levemiljø, konkurrerer de om ressursene, og den som har et konkurransefortrinn, altså er best tilpasset miljøet, vinner konkurransen. Den andre arten må nøye seg med mindre ressurser eller leve i et habitat der den andre ikke kan leve. Et eksempel på dette er gran (Picea abies) og furu. Grana tåler mye mer skygge enn furua, og dette er et konkurranse­fortrinn. Der det kan vokse både gran og furu, blir furua fortrengt til områder som enten har for dårlig jordsmonn, eller som er for tørt for gran.

Slik ser vi at siden grana og furua har litt ulike nisjer og kan leve i litt ulike habitater, kan begge artene overleve, selv om furua ikke får de beste vilkårene der den må konkurrere med grana. På tilsvarende måte er det for andre arter.

Ulike arter tilpasser seg ulike habitater og nisjer. Det at det finnes så mange ulike nisjer som artene kan utnytte, og så mange forskjellige habitater arter kan leve i, gir rom for en stor variasjon og et stort biologisk mangfold.

Sjekkpunkter: Nye ord og faguttrykk: evolusjonsteorien, habitat, nisje Hvordan blir artene over tid tilpasset miljøet de lever i?

Gi et eksempel på en tilpasning.

Hvorfor er genetisk variasjon innen en art viktig?

Hvordan kan forskjeller mellom ulike populasjoner av en art oppstå, og hva kan disse forskjellene føre til på lengre sikt?

Hvorfor er det en fordel for furua at den ikke har helt lik nisje som grana?

Biologisk mangfold • 19

1.3 Trusler mot mangfoldet Det skjer hele tiden endringer i det biologiske mangfoldet på jorda. Noen arter oppstår og andre blir borte, men noen ganger forsvinner svært mange arter relativt raskt. I løpet av jordas historie har det vært fem slike epoker der det har skjedd en masseutryddelse av arter. Det siste eksempelet var for ca. 65 millioner år siden, da blant annet dinosaurene døde ut. Noen forskere mener vi i dag er på randen av en ny masseutryddelse.

Vi kan sammenfatte de viktigste truslene mot det biologiske mangfoldet slik: • Fysiske inngrep som fører til at leveområder ødelegges eller stykkes opp • Endring av genetisk mangfold • Overbeskatning av biologiske ressurser • Innføring av fremmede arter • Forurensning og miljøgifter • Klimaendringer som skyldes menneskelig aktivitet • Økonomisk vekst Den menneskelige befolkningsøkningen kan være årsak til mange, om ikke alle, problemene over. Menneskene blir stadig flere og flere, og det er anslått at det vil være over 10 milliarder mennesker på jorda i 2100. Med økende befolkning kommer økende behov for arealer til veier, boliger, til dyrkning av mat og til industri. Det øker presset på ressursene og faren for overbeskatning.

Det gir mindre arealer til andre arter, og leveområder for andre arter ødelegges.

Det øker også trafikken og handelen over landegrensene, og med det økt fare for innføring av fremmede arter og økt utslipp av klimagasser og forurensning.

Mengden av forurensning øker også fordi økonomisk vekst blant en økende befolkning krever mer industri til framstilling av produkter, som igjen kan være en kilde til forurensning.

Ødeleggelse av leveområder Når leveområdet til en art forsvinner eller blir delt opp, kan også arten bli borte. Det kan skje når samfunnet omdisponerer arealer fra naturområder til veiutbygging, boligarealer, industriarealer og havneområder. Tømmerhogst i tropiske og subtropiske skoger blir sett på som mest ødeleggende fordi artsmangfoldet der er så stort. Dette er utvilsomt riktig, men i den industrialiserte verden skjer også endringene i arealbruk raskt og ofte uten at en har vurdert de langsiktige konsekvensene. Vi vet at for eksempel elver og elvedeltaer representerer viktige leveområder for mange arter. Disse arealene er samtidig gjenstand for industriutbygging, tørrlegging til landbruksformål og endring av elveløp. Konsekvensene er at arter forsvinner, og at områdene blir mer sårbare for skadevirkningene av flom.

I norske områder er fysiske inngrep og ødeleggelse av leveområder den alvorligste trusselen mot det biologiske mangfoldet. Av de truede artene i Norge er 87 % påvirket negativt av menneskeskapte endringer i områdene der artene lever. De truede flaggermusartene er et eksempel. Grunnet menneskelig aktivitet er både områder der flaggermusene finner insekter de kan spise, og områder der flaggermusene hviler, ødelagt.

20 • Kapittel 1

Uberørte arealer. De grønne feltene viser endringen i uberørte arealer i Norge (fra 1900 til 2008), som ligger mer enn fem kilometer fra nærmeste vei.

1900

1940

2008

Endring av genetisk variasjon Naturlige populasjoner endrer seg stadig fordi enkeltindivider vandrer inn og ut av populasjonene. Siden hvert individ har unikt genetisk materiale, endrer genvariantene som finnes i populasjonen, seg i takt med inn- og utvandringene. Dette jevner ut forskjellene mellom lokale populasjoner og motvirker negative effekter av innavl i små populasjoner. Innavl betyr at individer som er genetisk like og ofte nær beslektet, får avkom. Er det få individer i en populasjon, øker sjansen for innavl, og med det også sann­ synligheten for at skadelige genvarianter kommer til uttrykk. Grunnen er at mange skadelige genvarianter ligger skjult i individenes genetiske materiale, og disse genvariantene kommer bare til uttrykk dersom et individ arver et en slik genvariant fra både mor og far. Sjansen for dette er liten i store populasjoner siden slike genvarianter som regel er sjeldne. Er populasjonen derimot liten og graden av innavl stor, kan mange av individene ha de samme skadelige genvariantene, og de kan derfor komme til uttrykk.

Dette er også tilfellet hos mennesket. Mennesker som er nært beslektet, har større sjanse for å få barn med misdannelser eller sykdommer enn mennesker som ikke er i nær familie med hverandre. Populasjoner med liten genetisk variasjon er også svært sårbare overfor sykdommer og endringer i miljøet. Det gjelder både små populasjoner med få individer og store populasjoner der den genetiske variasjonen er liten på grunn av menneskelig utvalg gjennom mange generasjoner, som hos mange matkornslag.

Biologisk mangfold • 21

Overbeskatning av ressurser Mennesket har gjennom sin korte historie på jorda overbeskattet og utryddet en hel rekke lett tilgjengelige arter. I ettertid ser vi klart at hvalfangsten som nordmenn drev i Sørishavet sammen med en del andre nasjoner, kunne ha ført til at de største hvalartene hadde blitt utryddet i 1950- og 1960-årene. I dag er de fleste større hvalartene totalfredet, og situasjonen til noen av hvalartene har i dag bedret seg. Dette gjelder blant annet knølhval (Megaptera novaeangliae) og nise (Phocoena phocoena). Allikevel er situasjonen alvorlig for nærmere 25 % av alle hval- og delfinarter. En rekke fiskeslag er også utsatt for over­ beskatning fordi avtalene som regulerer fisket, er for dårlige. Kontrollen er mangelfull, og de kortsiktige gevinstene store, samtidig som den teknologiske utviklingen har gjort at vi har fått svært effektive fiskefartøyer.

Andre arter kan være truet fordi de er populære samleobjekter, for eksempel papegøyer, aper og slanger. Noen arter er også truet fordi noen tror at produkter som blir laget av dem, har en helbredende effekt på mennesker.

Eksempler på slike arter er neshorn og slanger. Illegal handel med fredede arter er et stort problem og en direkte trussel mot enkelte populasjoner. Norge og andre europeiske land har strenge regler som skal hindre ulovlig import. Forsøk på smugling av planter, dyr og dyreprodukter blir likevel avslørt ganske ofte.

Innføring av fremmede arter Historien viser ellers at arter som etablerer seg i nye områder, ofte påvirker den lokale floraen og faunaen på en negativ måte ved blant annet konkurranse, sykdomsspredning og ved å ha lokale arter som næringskilde.

Noen ganger er innføringen av nye arter bevisst, som med for eksempel mange prydplanter som platanlønn (Acer pseudoplatanus) og blåhegg (Amelanchier spicata), og med kongekrabben (Paralithodes camtschaticus).

Andre ganger er den ubevisst, som når arter følger med jord eller planter, noe som var tilfellet med brunskogsnegl (Arion vulgaris). Dette gjelder også arter som følger med ballastvann, dvs. vann som brukes for å stabilisere skip.

Tankbåter som frakter gods på verdenshavene er med på å spre arter til fremmede miljøer. Organismer kan følge med i ballastvann fra én verdensdel til en annen hvor de slippes ut når båten tar inn ny last. En rekke marine organismer klamrer seg også fast til undersiden av båtene og blir på den måten fraktet jorda rundt. Flere av disse artene kan være direkte uønsket fordi de skaper problemer for den lokale floraen og faunaen der de etablerer seg.

Dette problemet øker i takt med den internasjonale handelen, og vi vet at flere europeiske arter har etablert seg i Nord-Amerika, mens vi har tatt imot amerikanske innvandrere.

Kongekrabben (Paralithodes camtschaticus) ble først betraktet som en pest som ødela garnbruk og livsmiljøet for andre arter. Utvidelse av fisket på arten og gode priser på råstoffet har snudd holdningen hos flere fiskere på finnmarkskysten.

Kongekrabben kommer opprinnelig fra det nordlige Stillehavet, blant annet Kamtsjatkahalvøya.

22 • Kapittel 1

Kanadagås (Branta canadensis) ble innført til Norge som jaktobjekt. I dag er den et problem for landbruksnæringen. Den hører opprinnelig hjemme i nordre del av Nord-Amerika.

Annen transport av dyr, planter, varer eller mennesker kan føre til tilsvarende problemer med uønskede organismer. Fremmede arter har dessuten fått fotfeste fordi de har kommet seg ut av oppdrettsanlegg og innhegninger.

Minken (Mustela vison) har for eksempel etablert seg i Norge på denne måten.

Forurensning og miljøgifter Forurensning kan redusere miljøkvaliteten i et område betraktelig. De skadelige stoffene kan slippes ut i både vann, jord, luft og vegetasjon. De kan for eksempel komme fra utslipp av eksos, landbruk, industri, transport eller bygninger. De kan komme kontinuerlig, slik tilfellet er med eksos, eller i store enkeltutslipp som oljeutslipp fra grunnstøtte tankbåter. Miljøgiftene kan være spesielt farlige fordi de kan lagres i organismene og hope seg opp i nærings­ kjedene. Forurensning og miljøgifter er en trussel mot det biologiske mang­ foldet fordi de kan gjøre leveområdene ubrukelige. Kloakkutslipp til ferskvann og sjøområder er en forurensning som berører både miljøet, helsen til folk, arealbruken og det estetiske inntrykket. I Norge er det derfor investert store summer i kommunal kloakkrensing, mens andre områder der det blir forurenset, dessverre ikke har fått den samme oppmerksomheten.

Miljøgifter er naturlige eller syntetiske stoffer med en gifteffekt som bruker lang tid på å omsettes i naturen. Flere syntetiske miljøgifter løser seg dårlig i vann, men lettere i fett. Dermed blir de samlet opp i fettvevet til organismer som blir eksponert for giften. For hvert nye ledd i næringskjeden øker konsentrasjonen av giftstoffet, og dyr som er sist i næringskjeden, kan få høye konsentrasjoner i seg. Det er registrert en urovekkende økning i skadelige miljøgifter hos for eksempel isbjørn (Ursus maritimus), polarmåke (Larus hyperboreus) og sel.

Biologisk mangfold • 23

Isbjørn (Ursus maritimus).

Miljøgifter med hormonhermende effekt kan virke skadelig på dyre­popula­ sjoner selv i uhyre små konsentrasjoner.

I Florida i USA har forskere påvist at alligatorer får endret kjønnsutviklingen sin som følge av ørsmå mengder kjønnshormonrester i vann som stammer fra kloakkutslipp. Hormonhermende stoffer antas å ha nedsatt reproduksjons­ evnen hos fisk og seler i Nordsjøen. Miljøgifter har også påvirket formerings­ evnen blant annet hos polarmåke. Isbjørnhanner med høye nivåer av miljø­ gifter har lavere nivåer av hormonet testosteron. Testosteron er nødvendig for en normal kjønnsutvikling hos hanner. Utslipp fra industrien i flere norske kystbyer har gjort fisk og skalldyr fra utslippsområdene uegnet eller direkte farlig å spise. Listen over skadelige effekter av slik forurensning er skremmende lang, og det gjenstår mye oppryddingsarbeid også i vårt land.

Miljøgiften DDT er funnet i brystmelk hos kvinner i områder i Sør-Afrika i doser som er hundre ganger høyere enn den mengden WHO anbefaler som høyeste daglige dose. I forhold til i andre områder er misdannelser på kjønnsorganene hos gutter vanligere i disse områdene.

Klima Det er mye oppmerksomhet rundt utslipp av klimagasser som CO2 og metan, og stor frykt for framtidig global oppvarming. Vi vet at små endringer i gjennom­ snitts­temperaturen på jorda sannsynligvis får dramatiske konsekvenser for miljøet i enkelte områder. Vannstanden i verdenshavene stiger og oversvømmer kanskje viktige landbruksarealer. Jorderosjon etter kraftige regnskyll gjør at jords­monnet i berørte områder blir vasket bort. Plante- og dyrearter som er knyttet til kalde områder i høyfjell og rundt polene, kan forsvinne eller få sterkt

24 • Kapittel 1

reduserte populasjoner. Endringer i nedbørsmønsteret kan føre til at områder blir omdannet til ørken, mens andre kan bli utsatt for ødeleggende nedbørs­ mengder. Det er også sannsynlig at det blir flere kraftige stormer, som kan gi store skader.

På kort sikt antar en at i Norge blir vinteren kortere, mens våren, sommeren og høsten blir lengre. Det kommer til å påvirke vegetasjonen blant annet ved at tregrensen kryper oppover. En er også redd for at endringene skjer så raskt at mange arter ikke klarer å tilpasse seg de nye miljøforholdene, og at de dermed forsvinner.

I desember 2006 rapporterte mediene om blomstrende løvetann og blåveis i sør, og brunbjørner som ikke gikk i hi.

I Norge økte utslippene av klimagasser med 5,8 % fra 1990 til 2011. Middel­ temperaturen på jordoverflaten har steget med ca. 0,8 °C siden slutten av 1800-tallet, og ca. to tredjedeler av denne økningen har skjedd de siste 30 årene. På verdensbasis regner en med at middeltemperaturen kommer til å øke med mellom 1,4 og 5,8 grader innen år 2100. Nivået i verdenshavene kan komme til å stige fra 10 til 90 cm. Fortsetter denne utviklingen, får det utvilsomt økologiske, økonomiske og helsemessige konsekvenser. FNs klimapanel regner det som overveiende sannsynlig at årsaken til den globale temperaturstigningen er utslipp av økende mengder klimagasser til atmosfæren.

Økonomisk vekst Mange hevder at økonomisk vekst i sin nåværende form er en trussel mot artsmangfoldet og miljøet. Når verdensøkonomien blir mer globalisert, øker handelen, og det gir økt vekst i transportnæringen. Dette gir større vekst i forbruket av ressurser, økende belastning på det biologiske mangfoldet og mer utslipp av forurensende stoffer. For å begrense skadevirkningene dette fører til, har det blitt inngått flere globale avtaler. To av dem er kyoto­ protokollen, som har som mål å begrense utslippet av klimagasser globalt, og biomangfoldkonvensjonen, som har som mål å bevare biologisk mangfold.

Mer om dette under 1.4 Bevaring av biologisk mangfold.

For å opprettholde økonomisk vekst og samtidig sørge for at miljøet ikke utnyttes mer enn det som er forsvarlig, forsøker en i dag å følge prinsippet om bærekraftig utvikling. Bærekraftig utvikling har som mål at dagens behov skal kunne dekkes, samtidig som framtidige generasjoner skal få mulighet til å få dekket sine behov. Som et ledd i dette har en opprettet blant annet klima­ kvoter og kvoter for hvor mye fisk som kan fiskes. Norge benytter 18 indikatorer som skal brukes til å måle framgangen i arbeidet med bærekraftig utvikling.

Eksempler på slike indikatorer er norske utslipp av klimagasser relatert til kyotomålet og populasjonsutviklingen for hekkende fugl i økosystemer på land.

Biologisk mangfold • 25

Et av problemene med økonomisk vekst er at ikke alle kan få ta del i den samme velstanden. Skulle alle ha den samme levestandarden som vi i den vestlige verden har, ville det få katastrofale følger. Så spørsmålet blir om det er riktig at noen skal ha det så mye bedre enn de aller fleste andre. Er det riktig at en så liten del av verdens befolkning skal bruke så mye av ressursene?

En fordel er det allikevel med den økonomiske utviklingen. Med den følger også en teknologisk utvikling som gir muligheter for å bedre på noe av situasjonen. I det siste har det for eksempel vært satset på utvikling av fornybar energi og mer miljøvennlige biler, slik at utslippene av klimagasser forhåpentligvis kan reduseres.

Sjekkpunkter: Nye ord og faguttrykk: innavl, bærekraftig utvikling Hvilke trusler finnes mot det biologiske mangfoldet?

Nevn et eksempel på hver trussel.

1.4 Bevaring av biologisk mangfold De ulike artene har brukt lang tid på å tilpasse seg til miljøet der de lever.

Mennesket kan forandre artenes miljø mange ganger raskere enn artene kan klare å tilpasse seg endringene. Vil vi fremdeles ha artsmangfold framover, er vi nødt til å ta vare på de opprinnelige miljøene som artene er tilpasset, og sørge for at populasjonene er store nok til å opprettholde levedyktige arter.

Hvorfor bevare biologisk mangfold?

Vi kan dele argumentene for vern inn i fire hovedkategorier: de biologiske, de økonomiske, de estetiske og de etiske.

Biologiske argumenter dreier seg om at alle arter spiller en rolle i det miljøet de lever i. De inngår som viktige ledd i et nettverk av sammenvevde relasjoner hvor en spiser eller selv blir spist. Blir en art borte, er tapet permanent, verken arten eller den genetiske ressursen den har, kommer tilbake. Økosystemet blir en art fattigere, og i noen tilfeller kan det gi dramatiske konsekvenser. Arter som har en sentral rolle i næringskjedene til et økosystem, kaller vi nøkkelarter.

For eksempel er blåbær (Vaccinium myrtillus) en nøkkelart i barskog. Blåbær spises av dyr som fugl, bjørn, rådyr og hare og er levested for larver, som igjen blir mat for fugl.

Blåbær (Vaccinium myrtillus).

26 • Kapittel 1

Økonomiske argumenter dreier seg om nytteverdien av arter og gener for oss mennesker. Når vi utrydder arter, kan vi risikere å fjerne noen med viktige, uoppdagede gener som for eksempel kan hjelpe oss i framtidig sykdoms­ behandling. I tropiske områder leter representanter for medisinfirmaer etter ukjente planter som har vært brukt i tradisjonell folkemedisin. Slike planter kan inneholde virksomme substanser for å kurere sykdom. Kanskje ligger løsningen på en ny kreftbehandlingsmetode eller en effektiv vaksine mot hiv og aids gjemt et sted i urskogen?

Penicillin. Da Alexander Fleming oppdaget penicillinet i 1928, var det et resultat av sopparten Penicillium notatum, som helt tilfeldig havnet i en skål med bakterier.

Oppdagelsen er regnet som en av de største i medisinens historie.

Lenge var det et stridsspørsmål mellom i-land og u-land om fordelingen av inntektene fra genressurser. U-landene har de største ressursene av genetisk materiale, mens i-landene har teknologien til å utnytte dem. En avtale om en rettferdig fordeling av genressurser ble inngått under FNs møte i konvensjonen for biologisk mangfold i Nagoya i 2010.

I 1969 var to sveitsiske kjemikere på tur over Hardangervidda. Jordprøver som de brakte med seg hjem til laboratoriet i Basel, viste seg å inneholde en soppart som produserte et ukjent stoff. I dag er stoffet kjent som Cyclosporin A, og det blir brukt over hele verden på pasienter som har vært gjennom organtransplantasjoner. Cyclosporin demper de mekanismene i kroppen som vil kvitte seg med det nye organet.

Kulturplanter som er foredlet fram gjennom generasjoner for å få ønskede egenskaper, har tapt mye genetisk mangfold gjennom utvelgelsesprosessene.

Når dette tapet går på bekostning av egenskaper som smak, evne til å modnes under ulike klimaforhold og naturlig beskyttelse mot skadeinsekter og sopp, kan det også få økonomiske konsekvenser.

Den estetiske verdien av naturen er sentral for mange. Å kunne oppholde seg i naturen gir økt livskvalitet for mange. En reduksjon av det biologiske mangfoldet forringer også natur­opplevelsene.

Etiske argumenter dreier seg om ansvaret for å bevare naturen for framtidige generasjoner, og om artenes egenverdi. Hva er det som gir mennesket rett til å utrydde andre arter?

Konferanser og konvensjoner Etter hvert har forståelsen økt for at samarbeid mellom landene er påkrevet for å bevare det biologiske mangfoldet. Arter flytter seg over landegrenser, og forurensing kan få konsekvenser for miljøet langt unna der det ble sluppet ut. Klimaet er for alle på hele jorda, og arter som lever ett sted, kan ha stor verdi også for mennesker andre steder.

Verdien av å bevare det biologiske mangfoldet er beskrevet i en global konvensjon om biologisk mangfold. Konvensjonen trådte i kraft i 1993, og per i dag (2013) har i alt 192 land og EU signert avtalen. Konvensjonen er juridisk bindende, og de landene som har undertegnet avtalen, er forpliktet til å jobbe for å oppfylle kravene i avtalen. Ifølge Miljøverndepartementet har den få

Biologisk mangfold • 27

konkrete forpliktelser som gjelder vern av arter, men partene forplikter seg så langt det er mulig og hensiktsmessig til å iverksette ulike tiltak for vern, rehabilitering og bærekraftig bruk av det biologiske mangfoldet. Represen­ tanter for medlemslandene i konvensjonen møtes hvert andre år. I Norge har vi fått natur­mang­fold­loven som en oppfølging av denne biomangfold­ konvensjonen. Norge fyller også ut egne nasjonale rapporter om hvor langt vi er kommet med å innføre konvensjonens ulike deler.

Den svenske staten satser stort på å kartlegge det biologiske mangfoldet i Sverige. Flere forskere er i sving, og hvert år blir det publisert nye rapporter og bøker om artsstatusen i landet.

En annen stor trussel mot miljøet og det biologiske mangfoldet er klima­ endringene, som de fleste forskere mener skyldes utslipp av menneskeskapte klimagasser. For å sette i gang tiltak mot denne trusselen ble det utarbeidet en klimakonvensjon, FNs rammekonvensjon om klimaendring, som trådte i kraft i 1994. Konvensjonen har som mål å begrense utslippet av klimagasser globalt.

Tilleggsprotokoller som kyotoprotokollen setter konkrete begrensninger for utslipp, og det er oppfølgende partsmøter hvert år. Norge er også involvert i mange andre inter­nasjonale miljøavtaler, som isbjørnavtalen og konvensjonen om bevaring av det marine miljøet i Nordøst-Atlanteren.

Hvem har ansvar for å ta vare på det biologiske mangfoldet?

Det biologiske mangfoldet må bevares på flere nivåer. For problemer som berører flere land, er det viktig at landene følger opp de internasjonale konvensjonene, og at de samarbeider om bevaringen. Norge og Russland deler for eksempel mange populasjoner av fisk siden vi har havområder som grenser mot hverandre. Det er derfor viktig at begge landene passer på at disse populasjonene bevares. Norge og Sverige har flere arter som vandrer over landegrensene, for eksempel ulv (Canis lupus). For å bevare ulvene i Norge og Sverige er det viktig at begge landene følger opp og passer på at ulven har vilkår den kan overleve med, som nok plass og at ingen jakter på den. De forskjellige landene har også en oppgave i å passe på at andre land følger opp det de forplikter seg til i de internasjonale avtalene, selv om de ikke direkte er berørt av de andres handlinger.

Ulv (Canis lupus).

28 • Kapittel 1

For arter som bare lever innenfor Norges grenser, er det viktig at fylkene og kommunene følger opp lovene som gjelder her, og at det gis bøter til bedrifter eller enkeltpersoner som bryter lovene. Det finnes for eksempel en nedre grense for hvor stor maskevidde det er lov å ha i alle typer bunngarn for å bevare kysttorsken (Gadus morhua). Fiskere som bryter denne grensen, kan bøtelegges. Tilsvarende kontrollerer Kystvakten norske farvann for å forhindre at noen dumper for små fisk i havet. Norge har også opprettet flere vernede områder for å verne artene og ta vare på det biologiske mangfoldet.

Selv om det finnes lover for vern av mangfold, frifinner det ikke hver enkelt av oss for vår del av ansvaret for bevaring av det biologiske mangfoldet. Vi må for eksempel selv passe på at vi følger grensen for maskevidde hvis vi skal fiske med bunngarn, eller reglene for hummerfiske hvis vi skal drive med det. Er vi ute på tur, må vi passe på å ikke plukke planter som er fredede, eller på andre måter skade naturen. Det er opp til hver enkelt av oss å passe på at vi ikke slipper ut mer klimagasser enn helt nødvendig, og at vi ikke kjøper produkter fra truede dyrearter i inn- eller utland. Det finnes som nevnt flere sider på Internett for registrering og overvåkning av arter, og mange har valgt å melde seg inn i en miljøvernorganisasjon for å gi sitt bidrag der.

Men til tross for at de fleste nok er enige om at et stort biologisk mangfold er en verdi det er verdt å ta vare på, så hender det at det oppstår konflikter mellom naturen og menneskene. Hvis en kommune for eksempel har lyst til å bygge en ny båthavn i et område som er et viktig gyteområde for fisk, oppstår det en interessekonflikt. En ny båthavn er viktig for mange, samtidig som fisken også har sine behov. Tilsvarende kan det være for andre former for utbygging, for eksempel har utbygging av E6 ved Hamar blitt utsatt på grunn av våtmarksområder for hekkende fugl. Menneskene blir stadig flere og trenger mer plass, industri og bedre og flere veier, og ofte står dette i konflikt med de andre artenes behov for områder de kan leve i. For de truede artene i Norge er det endringer i areal som er den største trusselen.

Overvåkning av naturen De fleste artene i Norge vandret inn etter at isen smeltet for om lag 10 000 år siden. Innvandringshistorien og de spesielle miljøforholdene har gjort at det biologiske mangfoldet har blitt slik det er i dag. Menneskelig aktivitet over flere tusen år har også påvirket mangfoldet, og de tradisjonelle menneske­ skapte kulturlandskapene er blant de mest artsrike naturtypene vi har.

Noen artsgrupper vet ekspertene mye om. Det gjelder først og fremst fugler, pattedyr, karplanter, ferskvannsfisk, amfibier og krypdyr. Men fortsatt mangler vi mye kunnskap om encellete organismer, alger, sopp, flere grupper virvelløse dyr og ikke minst bakterier og archaea. Selv om virus av mange ikke regnes som levende, se side 302, har også disse stor variasjon i arvematerialet.

I Norge er det opprettet en artsdatabank som ved hjelp av eksperter fra ulike biologiske miljøer arbeider på bred basis for å holde kontroll med utviklingen

Biologisk mangfold • 29

av artsmangfold og naturtyper. Truede arter blir registrert i nasjonale rødlister som stadig oppdateres. Ideen med rødlister kommer fra den internasjonale naturvernunionen, og kriteriene er utviklet for å antyde sannsynligheten for at en art skal dø ut. Rødlistene er nyttige dokumenter for forvaltningen av naturområdene våre.

I tillegg til at arter forsvinner, er det et stort problem med fremmede arter som kommer til Norge ved menneskelig hjelp. På grunnlag av en økologisk miljø­ risikoanalyse der en vurderer økologisk effekt og hvilken mulighet arten har til å spre seg i Norge, kan fremmede arter plasseres i fem risikokategorier fra svært høy risiko til ingen kjent risiko. Dersom en art tilhører en av de to øverste kategoriene, svært høy risiko og høy risiko, havner de på en svarteliste. Norsk svarteliste 2012 inneholder 217 arter.

I Norge har vi flere ulike forskningsprogrammer som retter seg mot enkeltarter eller populasjoner. Det finnes blant annet overvåkningsprogrammer for laks, sjøfugl, hjortevilt, biologisk mangfold i ferskvann, store rovdyr og for kulturlandskapet i jordbruket.

I tillegg til bedre kunnskap om artene gir resultatene verdifull informasjon om naturtyper og økosystemer. Et internasjonalt samarbeid gjør at forskere utveksler miljødata på tvers av landegrensene, og slik informasjon er verdifull for ulike former for samfunns- og arealplanlegging. Slike data er også viktige for forvaltningen og biologien som fagfelt.

Svartelistet.

Brunskogsneglen (Arion vulgaris) er svartelistet av Artsdatabanken og mange hageeiere.

Havet regnes som det mest uutforskede området på jorda. Spesielt vet vi i dag lite om området mellom 200 m dyp og 4000 m dyp. Det globale forsker­ nettverket Census of Marine Life, der også norske forskere har deltatt, har jobbet med å kartlegge livet i havet, fra overflaten og ned til 4000 meters dyp.

Den foreløpige rapporten fra 2010 beskriver rundt 250 000 plante- og dyre­ arter i havet, og av disse er 1200 nye arter. Census of Marine Life har i tillegg laget et verdensregister over marine arter, der de 250 000 artene som foreløpig er kjent i havet, er beskrevet. Resultatene ligger online slik at alle kan søke i dem. Den verdien dette datamaterialet har for forskere verden over, kan vi bare gjette oss til. Forskerne i prosjektet mener at 750 000 arter fremdeles er ubeskrevet.

Sjekkpunkter: Nye ord og faguttrykk: nøkkelart, rødliste, svarteliste Hvilke hovedkategorier kan vi dele argumentene for vern av biologisk mangfold inn i?

Nevn to konvensjoner som er viktige for bevaring av biologisk mangfold.

Dyphavsmarulke (Malanocetus johnsoni).

Sammendrag

• I det biologiske artsbegrepet klassifiseres individer som formerer seg kjønnet, som samme art når de kan få fruktbart avkom.

• De viktigste truslene mot biologisk mangfold er fysiske inngrep som fører til at leveområder ødelegges eller stykkes opp, tap av genetisk mangfold, overbeskatning av biologiske ressurser, innføring av fremmede arter, forurensning og miljøgifter, klimaendringer som skyldes menneskelig aktivitet og økonomisk vekst.

• DNA-stekkoding kan være et nyttig verktøy til å bestemme slektskap mellom individer.

• Den menneskelige befolkningsøkningen er underliggende årsak til de fleste av truslene.

• Populasjoner med stor genetisk variasjon er mindre sårbare for endringer i miljøet enn populasjoner med liten genetisk variasjon.

• Argumenter for vern av biologisk mangfold kan deles inn i biologiske, økonomiske, estetiske og etiske.

• Evolusjonsteorien kan oppsummeres i tre punkter: Det blir født flere individer enn det kan vokse opp.

Det finnes arvelig variasjon mellom individene. Og de individene som er best tilpasset miljøet de lever i, er de som har størst sjanse til å overleve, og som får overført flest gener til neste generasjon ved at de får flest avkom.

• Biomangfoldkonvensjonen er en global konvensjon for bevaring av biologisk mangfold.

• Tilpasninger til miljøet skyldes evolusjon.

• Det biologiske mangfoldet må bevares på flere nivåer, både internasjonalt, nasjonalt, lokalt og av hver og en av oss.

• Biologisk mangfold er definert som mangfold av gener, mangfold av arter og mangfold av økosystemer.

• To populasjoner av samme art kan utvikle ulike tilpasninger dersom de lever i ulike miljøer.

• Siden ulike arter kan tilpasse seg ulike habitater og nisjer, gir stor variasjon i habitater og nisjer rom for et stort biologisk mangfold.

• FNs rammekonvensjon om klimaendringer har som mål å begrense utslippet av klimagasser globalt.

Blant annet setter kyotoprotokollen konkrete begrensninger for utslipp.

• Truede arter blir registrert i rødlister, fremmede arter kan havne på en svarteliste.

• Ny forskning gir oss stadig bedre forståelse av økosystemene og av hva som må til for å bevare det biologiske mangfoldet.

Biologisk mangfold • 31

Oppgaver 10 Drøft påstanden: «To arter som lever i samme habitat, konkurrerer om de samme ressursene.»

1 Hvordan definerer vi biologisk mangfold?

2 a Forklar det biologiske artsbegrepet.

11 Hvorfor kan befolkningsveksten være en trussel mot det biologiske mangfoldet?

b Hvilke svakheter har det biologiske artsbegrepet?

3 Det finnes flere måter å definere en art på. Gi eksempler på ulike artsbegreper. Drøft fordeler og ulemper ved de ulike artsbegrepene.

12 Hva er den alvorligste trusselen mot det biologiske mangfoldet i Norge i dag?

4 Hvorfor er det viktig at det er stor genetisk variasjon i en populasjon?

13 Nevn eksempler på arter som har blitt overbeskattet, og hvorfor de har blitt overbeskattet.

14 a Gi eksempler på arter som har blitt innført til Norge.

5 Hva er DNA-strekkoding?

b Gi eksempler på ulike måter fremmede arter kan bli innført til Norge.

6 En av forutsetningene for evolusjonsteorien er at det blir født flere individer enn det kan vokse opp. Hvorfor tror du det er slik?

7 Forklar ved hjelp av et eksempel hvordan en art blir bedre tilpasset miljøet sitt.

8 Hva er forskjellen mellom et habitat og en nisje?

9 Hva ville skjedd med to arter dersom de hadde helt like nisjer?

c Diskuter i hvilke sammenhenger det er vanskelig å kontrollere at nye arter kommer inn til landet, og drøft hvilke problemer det kan føre til.

15 Bruk figuren til å forklare hvorfor konsekvensene av miljøgifter er mer alvorlige for dyr lenger opp i næringskjeden. Hvis det for eksempel slippes ut 100 gram av et giftig stoff, hvorfor kan det få større konsekvenser for en rovfisk enn for et dyreplankton?

DDT-konsentrasjonen øker 10 millioner ganger DDT i fiskespisende fugl 25 ppm

DDT i stor fisk 2 ppm

DDT i små fisk 0,5 ppm

DDT i dyreplankton 0,04 ppm DDT i vann 0,000003 ppm

0124_Giftstoffer

32 • Kapittel 1

Oppgaver 16 Det biologiske mangfoldet er truet fra ulike hold. Lag en tabell over de viktigste truslene og forklar hvorfor de er trusler.

17 Hva mener du er den største trusselen mot det biologiske mangfoldet i verden? Begrunn svaret ditt.

18 Hva er en nøkkelart? Nevn et eksempel på en nøkkelart.

19 Du blir bedt om å delta i en diskusjon der du skal argumentere for at vi bør bevare det biologiske mangfoldet globalt. For å forberede deg til diskusjonen må du gjøre dette: a Sette opp en liste over argumenter der du får med biologiske, økonomiske, etiske og estetiske argumenter. b Lage en liste over motstanderens mulige mot­ argumenter.

20 Hva er en konvensjon og en tilleggsprotokoll?

21 a Hva er en svarteliste? b Hva er en rødliste?

22 I en kommune er det besluttet å bygge en ny vei.

I området for veiutbyggingen er det etter denne avgjørelsen blitt påvist at det hekker en sjelden fugl.

Regjeringen vurderer nå å stanse veiutbyggelsen.

Du sitter i en komité som er med på å ta denne avgjørelsen. Hvilke argumenter tror du de som er for veibyggingen, vil legge fram for denne komiteen?

Hvilke argumenter tror du de som vil ta hensyn til fuglen, vil komme med? Hva tenker du at du må vite før du kan være med på å ta den endelige avgjørelsen?

23 Sett opp en liste over ting du kan gjøre for å bevare det biologiske mangfoldet lokalt og globalt.

c Ville noen av argumentene endre seg dersom det var det lokale mangfoldet som skulle bevares?

Gruppe- og nettoppgaver 24 Internasjonalt samarbeides det om å bevare biologisk mangfold gjennom å etablere såkalte genbanker. a Finn ut hva en genbank er, hvilke typer genbanker som er etablert, og hvor de ligger. b Drøft fordeler og ulemper med å ha et lager av gener i genbanker. c Hvorfor er det i dag nødvendig å opprette genbanker for foredlede arter når disse artene har eksistert og er foredlet i lang tid?

25 a Finn ut hvor stor andel av skogsarealet i Norge som er vernet, og sammenlign med de andre landene i Norden. b Finn ut mer om en dagsaktuell sak for å verne et skogsareal i Norge i dag.

26 Hvordan blir ulovlig handel med planter og dyr begrenset på verdensbasis?

27 Undersøk hvilke regler som gjelder for innførsel av planter og dyr til Norge fra utlandet. Hva skjer dersom du blir tatt i tollen med ulovlige arter i bagasjen?

28 Finn ut når og hvor det forrige møtet i biomang­ foldskonvensjonen var, og hva som var resultatet av dette møtet.

29 Finn ut hva artsdatabanken er, og hvilke oppgaver den har.

30 Finn den nyeste rødlista for Norge. Velg ut to arter på listen. Finn ut hvorfor disse artene er truet, hvor de finnes, og hva vi kan gjøre for å verne dem. Undersøk også hva som skal til for at en art havner på rødlisten.

31 Finn den nyeste svartelista for Norge. Velg ut to arter på lista. Finn ut hvorfor disse artene er svartelistet, hvor de finnes, hvordan de har kommet til Norge, og hva som kan gjøres for å begrense skadevirkninger fra dem.

32 Søk på Census of Marine Life. Finn deres online søke­­register og prøv å søke opp en marin art du kjenner til. Hva står det om denne arten?

33 Finn en sak som har vært aktuell i det siste der det har vært en interessekonflikt mellom en truet art og et lokalsamfunn. Presenter saken. Hva mener du burde vært utfallet i saken? Begrunn svaret ditt.

Biologisk mangfold • 33

Gruppe- og nettoppgaver 34 I en kommune er det besluttet å bygge en ny vei.

I området for veiutbyggingen er det etter denne avgjørelsen blitt påvist at det hekker en sjelden fugl.

Regjeringen vurderer nå å stanse veiutbyggelsen. Lag et rollespill der én eller to har rollen som lokalpolitiker som er for utbyggingen, én eller to er miljøverner og mot utbyggingen og én er en utsending fra regjeringen som skal ta stilling til saken.

38 Hvilke interessekonflikter finnes rundt utnyttelsen av fiskeressursene i Barentshavet?

35 Bruk det dere har lært om vern og forvaltning av biologisk mangfold til å undersøke hvordan dette arbeidet ivaretas i ditt lokalområde/din kommune.

Opplysninger kan dere få fra dem som arbeider med kommunal arealplanlegging, teknisk sektor, vilt- og fiskeforvaltning i kommunen, fra nemnder for landbruk og skogforvaltning og miljøvernlederen i kommunen.

Fordel arbeidsoppgaver og presenter resultatene samlet i en rapport.

40 Finn ut hva som skjer med det biologiske mangfoldet i tropiske regnskoger på jorda. Lag en oversikt som viser utviklingen av arealer med tropisk regnskog fra 1950 og fram til i dag. Hvorfor er det viktig å bevare det biologiske mangfoldet i tropiske regnskoger på jorda?

Hva kan vi i Norge gjøre?

36 Norge har et forvalteransvar for plante- og dyreliv på Svalbard. Undersøk hva som truer artsmangfoldet der, og hva norske myndigheter kan gjøre for å ta best mulig vare på den sårbare naturen i disse områdene.

37 Hva gjøres for å kartlegge verdifulle arter i tropiske skoger (regnskoger) i dag? Hvem er det som gjennomfører dette, og hvordan er de internasjonale reglene for eiendomsretten til «nye» gener som blir oppdaget?

39 Finn ut noe om årsaken til taredøden langs kysten av Sør-Vestlandet og rasering av tareskogen nordover kysten fra Trondheimsfjorden. Er det samme årsak til taredøden i begge disse områdene? Hvordan er status i dag?

41 Undersøk utviklingen av isbjørnbestanden i nord­ områdene. Lag en oversikt over problemene for denne arten og foreslå konkrete tiltak som kan forbedre situasjonen på kort og lang sikt.

42 Skreien (lofottorsken) gyter hver vinter i et begrenset havområde utenfor kysten av Norge. Undersøk hvor gyteområdet er, hva som er årsak til at gytingen foregår i dette området, og hvordan et varmere klima kan påvirke hvor skreien vil gyte i framtiden. Diskuter hvilke konsekvenser det har dersom gyteområdet blir flyttet nordover.

Korte foredrag • H va har skjedd med kyoto­ protokollen, og har den så langt gitt noen resultater?

• B runskogsnegl (Arion vulgaris) – hageeiernes skrekk

• H ormonhermende stoffer rundt oss • G lobal oppvarming, hva er status i dag?

• De fem store masseutryddelsene

34 • Kapittel 2

2

Systematikk

Kapitlet er ment som et oppslagskapittel som du vender tilbake til gjennom hele skoleåret. Derfor er det ikke sjekkpunkter eller sammendrag i dette kapitlet. Tekst som er markert med en eikenøtt, er ment som utfyllende stoff.

I dette kapittelet vil du møte en del nye ord og faguttrykk.

I og med at dette er et oppslagskapittel har vi valgt å ikke forklare disse her. Bruk stikkordslisten bakerst i boka for å finne siden hvor ordet/uttrykket er forklart. Gyldendals ord og faguttrykk i biologi kan også være en god hjelp.

Mål for dette kapitlet er at du skal kunne • vite hvordan det biologiske mangfoldet blir organisert i taksonomiske systemer • gjenkjenne og systematisere vanlige arter fra ulike biotoper • sammenligne arter fra ulike biotoper med hensyn på fellestrekk og variasjon ved å bruke kunnskap fra systematikken

36 • Kapittel 2

2

BIOS – det som er levende – altså du og jeg og mye av det vi legger merke til rundt oss, er levende og har en tilhørighet. «Noen er likere enn andre», heter det på folkemunne. Menneskene har systematisert og plassert i ulike bokser så lenge de har eksistert. Det kan se ut til at det for mennesket som art, Homo sapiens, er viktig å få et system, en orden og kanskje helst en forståelse av hva og hvorfor også i naturen.

Det er vanlig at barn i en viss alder blir svært opptatt og oppslukt av enkelte ting. Det husker du kanskje fra da du selv var barn? Det kan dreie seg om hester, biler, dataspill, tv-serier, Harry Potter eller ulike figurer som ved­kommende kan svært mye om. De ulike figurene eller kortene ble sortert etter tydelige kjennetegn, for eksempel ut fra farge, størrelse, navn eller land. Mye av det samme har skjedd i utviklingen av den vitenskapen vi skal se nærmere på nå, nemlig systematikken.

2.1 Historie Det er et eldgammelt fenomen i menneskets historie å bruke naturen som kilde til mat, visdom, undring og underholdning. Vi er avhengige av naturen, og vi er en del av den. Vi lar oss fascinere, lære og skremme av den. Natur­ fenomener har fått mange forskjellige navn, men felles for dem er en nysgjerrighet, en beundring og et forsøk på å forstå alt dette som kalles natur, Mange «like».

Systematikk • 37

Utvikling. «Klokken» viser de største endringene siste 4,6 milliarder år.

Mennesker

jorda av land ring e s i lon Ko Dyr

Flerc ell Encellede euka ede eu ryo ka te r

er ot ry

0

4

1 Milliarder av år

2

Ok

sy

ge

n

ia

tm

3

Prokary oter osf æ ren

oss selv inkludert. Aristoteles, som levde fra 384 til 322 før vår tidsregning og var en av de store greske filosofene, blir ofte kalt biologiens far. Han underviste i emner som estetikk, logikk, etikk og biologi. Han gjorde en stor innsats med å systematisere de organismene han observerte. Å observere, beskrive og iaktta er viktig i all vitenskap, særlig i de fagene vi kaller deskriptive, altså fag som først og fremst er beskrivende. Biologi var og er delvis fortsatt et deskriptivt fag.

I systematikken prøver vi å vise organismenes slektskap og hvordan organismene har utviklet seg ved evolusjon gjennom mange år. Det er viktig å huske at en evolusjonær tilnærming til forståelse av arter bare har vært mulig de siste 150 årene. Det er ikke lenge i naturens tidsalder. Og når det gjelder å sammen­ ligne organismene ved hjelp av deres samlede arvestoff, genomet, har det bare vært mulig de siste tiårene. Fortsatt er en evolusjonær tanke og de viten­ skapelige bevisene som ligger til grunn for den, omstridt i deler av verden.

Sett fra et naturvitenskapelig ståsted er denne striden av mindre interesse. Det foreligger et omfattende materiale som beviser at det har skjedd en utvikling fra enkle livsformer fram til de organismene som lever nå.

38 • Kapittel 2

2.2 Klassifisering Det finnes langt over en million beskrevne dyrearter i verden. Mange av dem har lokale navn som varierer fra sted til sted. Fjordsel og steinkobbe er norske navn på samme art, det samme er svintokse og grevling. Fisker har ofte fått flere navn, for eksempel blir saltvannsfisken havmus flere steder på Vestlandet kalt spælstrengkyse.

Hvitveis (Anemone nemorosa).

Med et skikkelig klassifikasjonssystem og bruk av latinske navn unngår vi forvirring, og fagfolkene kan være sikre på at de snakker om samme art.

Når biologene klassifiserer, gir de en plante, en sopp eller et dyr et navn og plasserer dem i en gruppe som avspeiler slektskapsforholdene. Dette arbeidet blir aldri helt avsluttet fordi systematikken endrer seg etter hvert som vi får mer kunnskap om de ulike rikene.

Det moderne klassifikasjonssystemet skriver seg fra arbeidet til den svenske naturvitenskapsmannen Carl von Linné (1707–1778). På hans tid var det ikke uvanlig at navn på arter inneholdt lange beskrivelser av arten. For eksempel var ett av navnene på hvitveis Anemone seminibus actuis foliolis incisis caule unifloro, som oversatt betyr anemone med spisse frø, innskårne småblader og enblomstret stilk. Han ga alle planter og dyr et latinsk slektsnavn, som ble skrevet med stor forbokstav, og et artsnavn. Latin ble valgt fordi det var det internasjonale vitenskapsspråket den gangen. Latin er fortsatt det språket en bruker, fordi det er et dødt språk og dermed ikke kan endres. Hvitveis eller kvitsymre som den også heter på norsk, ble kort og godt Anemone nemorosa.

Nemorosa betyr skyggefull eller i skyggen, som beskriver levestedet til hvitveis.

Linné hadde også et slagord: «Omnia mirari etiam tritissima», som betyr «undre deg over alt, til og med det hverdagslige».

Linnés system klassifiserte planter og dyr etter fysiske (morfologiske) likheter.

Han betraktet artene som statiske og uforanderlige, og han så sin rolle som en beskriver av Guds skaperverk. Men i 1859, altså litt mer enn hundre år etter utgivelsen av Linnés hovedverk, kom det en bok som virkelig skulle føre til dyptgripende forandringer i menneskenes syn på verden. Den engelske natur­ vitenskapsmannen Charles Darwin (1809–1882) ga ut boka On the Origin of Species, på norsk Om artenes opprinnelse. I boka setter Darwin fram teorien om det naturlige utvalg, som forklarer hvordan alle nålevende arter har utviklet seg fra tidligere former for liv.

Carl von Linné (1707–1778).

Flere forskere hadde lenge før Darwin lansert tanken om en evolusjon. Mest kjent er Jean-Baptiste de Lamarck, som flere tiår før Darwin lanserte tanken om en evolusjon basert på at tilegnede egenskaper går i arv til neste generasjon.

Systematikk • 39

Selv om mye av Linnés system fortsatt ble stående, er den nye klassifiseringen i taksonomiske nivåer (taxa) i større grad en sammenfatning av utviklings­ historien. Den starter med de mest primitive formene for liv og fører fram til dem som en antar er høyest utviklet.

Det latinske navnet på en art beskriver ofte trekk ved organismene. Fjellrype heter Lagopus mutus. Det første betyr at beina er fjærkledde, mens artsnavnet er et latinsk verb for å forandre. Fjellrypa forandrer farge og blir hvit om vinteren. Andre navn angir hvor arten kommer fra, for eksempel drøbak­ kråkebollen (Strongylocentrotus droebachiensis). Den ble første gang beskrevet fra Drøbaksundet, men arten er utbredd på store deler av den nordlige halvkula.

Spontane innfall kan også bestemme navn på arter. En gruppe biologer påviste en ny manet i en vannprøve fra kysten utenfor Skottland. Navnet Lizzia blondina fikk den fra Lisa, en blond serveringsdame på den lokale puben.

Biologene er avhengige av et system for klassifisering, men er likevel ikke alltid enige om hvordan dette skal være. Bare for en nokså enkel gruppe som fiskene er det foreslått flere titalls systemer som alle har større eller mindre ulikheter. Inndelingen som er valgt i denne boka, er derfor bare én av flere mulige løsninger.

Klassifiseringsnivåer

Nivå

Dyreeksempel

Planteeksempel

Rike

Dyreriket (Animalia)

Planteriket (Plantae)

Rekke (dyr) / Divisjon (planter)

Ryggstrengdyr (Chordata)

Blomsterplanter (Magnoliophyta)

Klasse

Pattedyr (Mammalia)

Tofrøbladete (Magnoliopsida)

Orden

Primater (primates)

«Bøkeorden» – finnes ikke i norsk oversettelse (Fagales)

Familie

Menneskeaper (pongidae)

Bøkefamilien (Fagaceae)

Slekt

Mennesker (Homo)

Eik (Quercus)

Art

Det moderne mennesket (H. sapiens)

Sommereik (Q. robur)

Latinske endelser (markert med fet skrift i tabellen) indikerer entydig taksonomisk nivå i planteriket, mens det ikke er like definert i dyreriket.

40 • Kapittel 2

Riker Rikene. Oversikt over de seks rikene som alt levende kan deles inn i.

Protister

Sopper

Planter

Dyr

Eukaryote Prokaryote

Archaea

Bakterier

Når vi skal klassifisere en organisme, må vi først avgjøre hvilket rike den tilhører.

Mange biologer opererer med seks riker, og det gjør vi også i denne boka. Disse rikene er bakterie-, archaea-, protist-, sopp-, dyre- og planteriket. Innenfor hvert rike deler vi videre inn i disse nivåene: rekke/divisjon, klasse, orden, familie, slekt og art. Se tabellen på forrige side. Alle disse nivåene er takso­nomiske nivåer vi bruker for å beskrive eller systematisere en organisme. Disse nivåene er det mest hensiktsmessig å bruke på de best beskrevne rikene, plante- og dyreriket.

Noen arter følger ikke systemet, det vil si at de kan plasseres i flere riker.

Grunnen til det er at klassifiseringen er ufullstendig, og at den skal prøve å avspeile utviklingshistorien. Disse organismene er svært interessante fordi de ofte kan fortelle oss noe om utviklingen innenfor denne gruppen, eller at de rett og slett er en overgangsform i evolusjonen. Øyealge (Euglena) er en slik overgangsform. Du kan lese mer om øyealger på side 47. Øyealge (Eugelena).

Systematikk • 41

2.3 Bakterieriket (Bacteria) Bakterieriket er et artsrikt rike. Det består bare av prokaryote organismer, og alle er encellete. Prokaryote celler er celler som ikke har noen kjerne og heller ingen membranavgrensede enheter inne i cellen. Det står mer om prokaryote celler i kapittel 8. Cellene i seg selv er ikke store, snarere tvert om, men de er mange, og de danner kolonier. Bakterieriket er et rike som systematikerne ikke blir helt enige om inndelingen av, og det blir forsket mye for å få bedre kunnskap om hvilke rekker og klasser som skal høre hjemme i dette riket.

I denne boka trekker vi bare fram noen sentrale hovedgreiner innenfor riket.

Bakterier har hatt en svært god evne til å tilpasse seg endringer. Det ser vi tydelig av hvor mange ulike metoder bakterier kan skaffe seg energi på.

De kan bruke lys, H2S, ulike nitrogenforbindelser, blod, melk og jern for å nevne noen.

Grampositive Gramnegative Cyanobakterier

Spiriller

Bakterier

I denne boka skal vi derfor bare ta for oss fire hovedgreiner innenfor dette riket. Vi har valgt å beholde gramnegative og grampositive bakterier som hovedgreiner fordi det er innarbeidede begreper knyttet til sykdom hos mennesket. En enkel teknikk basert på blåfarging av peptidoglykanene, sukkerstoffer som ligger i celleveggen, blir brukt til å skille disse to gruppene fra hverandre. Navnet negativ hos gramnegative bakterier skyldes at disse bakteriene ikke farges blå. Hos disse bakteriene virker yttermembranen som en barriere mot blåfargen. Bekjempelse av bakterieinfeksjoner kan du lese mer om i kapittel 8.

De tre vanligste formene av bakterier som danner sykdom hos mennesket.

Her ser vi staphylo­coccus (øverst), borrelia (nederst til venstre) og basillus (nederst til høyre). Bakteriene er 1–5 µm store.

42 • Kapittel 2

De grampositive bakteriene De grampositive cellene har en tykk bakteriecellevegg som blir blå når vi farger dem med Grams væske. Det er stor variasjon i form, utseende og levevis hos disse organismene.

Denne greina omfatter blant annet: Streptococcus og Staphylococcus: Disse bakteriene gir oss kjente infeksjoner.

Mykoplasma: Artene har ikke celle­vegg, men er likevel definert som grampositive. De er svært små, og de forårsaker lungebetennelse.

Artrobacter: Disse bakteriene lever i jorda og er viktige for ned­ brytningen av dødt organisk materiale.

Lactobacillus: Dette er en bakterie­ slekt som blir brukt til å framstille ulike melkeprodukter, for eksempel yoghurt.

Bacillus anthracis: Dette er en bakterieart som kan forårsake sykdommen miltbrann. Miltbrann gir svikt i miltens funksjon.

En av de grampositive bakteriene som har drept mange mennesker, er tuberkulosebakterien. Den har vært holdt i sjakk i store deler av verden ved hjelp av fornuftig antibiotikabruk. Men, nå er det dessverre en art som er motstandsdyktig mot antibiotika, i frammarsj.

De gramnegative bakteriene De gramnegative bakteriene har en tynn bakteriecellevegg, og i tillegg en yttermembran, se side 234. Også her er det stor variasjon i form, utseende og levevis. Her finner vi mange sykdomsframkallende bakterier, men også viktige deltakere i nitrogenkretsløpet.

Denne greina omfatter blant annet: Proteobacteria: Dette er en stor gruppe på ca. 1200 arter. Av dem er det mange arter som gir sykdom hos mennesker, for eksempel diaré, legionærsyke, kolera, dysenteri, gonoré og matforgiftning.

Agrobacteria: Flere arter skader også planter, for eksempel Agrobacterium, som danner kreftsvulster hos planter. Denne arten er mye brukt som forsøksorganisme i plante­­ bioteknologien.

Systematikk • 43

Chlamydiales: Bakteriene er svært små og lever som parasitter inne i vertscellen, som må være en dyrecelle. Derfor blir de kalt endosymbionter, det vil si «de som lever sammen innenfor». En av de vanligste kjønnssykdommene, klamydia, skyldes Chlamydia trachomatis som også kan gi øyesykdommen trakom.

binder nitrogen fra lufta og danner nitrat eller ammonium som er viktig for planten. Organiske stoffer fra plantens fotosyntese deles med bakteriene.

Rhizobium lever i symbiose med blant annet arter i erteblomst­ familien og danner rotnoduler (se bildet på side 234). Bakteriene

I denne greina finner vi også bakterier som «jakter» på og lever av andre bakterier, for eksempel Bdellovibrio.

Nitrosomonas er jordlevende bakterier som er viktige for nitrogen­kretsløpet. De får energi ved å oksidere NH4+ til NO3.

endo (gr.) – inni sym (gr.) – sammen bionter (gr.) – lever

Cyanobakteriene Disse ble tidligere kalt blågrønnalger, men det er ikke riktig fordi alger er eukaryoter, mens bakterier er prokaryoter. Cyanobakteriene har fotosyntese omtrent som hos plantene. De antas å være de første organismene som var med på å skape en atmosfære med oksygen på jorda. Noen arter danner trådaktige cellekolonier hvor spesialiserte cellegrupper kan binde nitrogen fra atmosfæren og bruke det til å lage aminosyrer. Cyanobakteriene er svært viktige produsenter i havet og i ferskvann. Senere i boka lærer du også om hvordan cyanobakterier antagelig har gitt opphav til kloroplaster, og at mange cyanobakterier lever i et samliv med sopp i en organismegruppe som kalles lav.

Cyanobakterier. Her danner de en trådaktig koloni i vann­prøven.

Spiriller Dette er en hovedgrein som inneholder ca. seksti arter. Bakteriene kan se ut som skruer eller korketrekkere og har et spesielt flagellum, en slags hale som de kan bevege seg med. De er svært vanlige i ferskvann og i sjøen. Mange av spirillene kan kjennes igjen i mikroskop fordi de har en fasong som kan ligne på en korketrekker, se side 41.

44 • Kapittel 2

Denne greina omfatter blant annet: Treponema pallidum som gir den seksuelt overførbare sykdommen syfilis. Syfilis utvikler seg i flere stadier.

Flått.

Lymfesyke er en annen sykdom som også er forårsaket av en spirill.

Lymfesykdommen blir overført til mennesket ved hjelp av en vert, flåtten (Ixodies ricinus). Når flåtten biter seg fast og suger blod, kommer en spirill (Borrelia burgdorferi) inn i

Reaksjon etter flåttbitt.

Bildet viser hvordan kroppen reagerer på et bitt av en flått.

Metandannere Termofile Halofile

Archaea

blodbanen vår. Det betyr ikke at vi nødvendigvis blir syke, men om vi blir det, har også denne sykdommen flere stadier. Det er derfor viktig å kontakte lege ved de første symptomene på borrelia-smitte, som ofte er hevelse og et rødt markert område rundt bittet. Dersom sykdommen blir oppdaget tidlig, kan den enkelt kureres med antibiotika.

2.4 Archaeariket (Archaea) Archaeariket er et sammensatt rike med mange sære og spesialiserte prokaryote organismer. I dette riket er det mange som klarer å leve under ekstreme forhold, for eksempel i mye salt eller i sterk varme. Men det er ikke bare «ekstremister» vi finner, også mange svært viktige og vanlige jord­ bakterier ser ut til å kunne klassifiseres innenfor dette riket.

Selv om både archaea og bakterier er prokaryote organismer, er de svært ulike.

Archaea har for eksempel ikke peptidoglycan i bakteriecelleveggene, se side 294, og de hemmes ikke av antibiotika. Av de artene som i dag (2013) er kjent, er ingen sykdomsframkallende for mennesket.

archae (gr.) – begynnelsen Riket blir gjerne delt i tre hovedgreiner: halo (gr.) – salt philes (gr.) – den som elsker

Halofile arter: Organismene kan leve i ekstreme saltmiljøer, og Halobacterium halobium er en slik art. Den kan farge tørkende sjøvann helt lilla fordi den har et lilla pigment i seg og får blomstre opp nesten helt uten konkurranse i et slikt tøft miljø.

Termofile arter: Organismene kan leve i svært varme miljøer. Ofte er dette også kombinert med svært surt miljø (lav pH-verdi). Det er ifra en slik art et viktig enzym i bio­ teknologien har blitt isolert, mer om dette i biologi 2.

Metandannende arter: Organismene frigjør gassen metan, CH4, ved å bryte ned organiske molekyler. Vi finner blant annet mange metan­ dannere i tarmene våre. De klarer denne kjemiske prosessen helt uten tilgang på oksygen. De er svært viktige for dyr som er drøvtyggere og spiser gras som inneholder mye cellulose. Bakteriene hjelper dyrene med å bryte ned cellulosen.

Dessverre bidrar dette samspillet til at det blir frigjort metangass, som er en viktig drivhusgass.

Systematikk • 45

Selv om archaea er prokaryote organismer som har eksistert på jorda i lang tid, vet vi ikke så mye om dem. Grunnen til det er først og fremst at det ikke ble forsket noe særlig på disse organismene før i 1970-årene. Det er svært spennende forskning å prøve å forstå disse tilsynelatende enkle organismene, som blant annet lever under ekstreme forhold. Tenk bare på oss selv, hvor ubehagelig det er når temperaturen ute er over 40 °C. Enkelte archaea stortrives ved 80 °C. Genetisk slektskapsanalyse tilsier at archaea står nærmere dyrene enn bakteriene gjør.

2.5 Fra prokaryot til eukaryot En varmeelskende archaeabakterie (Sulfolobus archaea).

Overgangen fra bare prokaryote celler til eukaryote celler er en milepæl i evolusjonen. Ikke bare betyr det at vi får en mer kompleks celle, vi får også flercellete organismer med spesialiserte celler, vev, organer og organsystemer. Vitenskapen mener de første eukaryote cellene utviklet seg ved endosymbiose.

Denne prosessen skjer når en større celle spiser en annen mindre celle. Den minste cellen ble derimot ikke ødelagt og spist, den fungerte som en parasitt inne i den større cellen. Den største cellen var en anaerob celle, mens den minste var aerob. I en tid med økt konsentrasjon av oksygen kan det ha vært en fordel for den anaerobe cellen å ha med en aerob parasitt som etter hvert ble en samarbeidspartner og ga mer ATP ved fullstendig forbrenning av nærings­ stoffer enn det en anaerob celle kunne få til alene.

Med tiden ender den minste cellen som en celle­ organell i den cellen som spiste den. På den måten, ved mange endosymbioseprosesser, har et stort mangfold av mer kompliserte encellete organismer oppstått og dannet grunnlaget for de tre andre rikene: sopp-, plante- og dyreriket. Det er organellene mitokondrium og kloroplast som har blitt med i denne prosessen, se figuren.

Brunalge

Eukaryot celle tar opp en rødalge ved endosymbiose

Plantecelle Rødalge

Rødalge

Endosymbiose av kloroplast. Kloroplasten i planteriket har oppstått ved at en cyanobakterie (blågrønnbakterie) ble tatt opp av en celle og grønnalgen ble utviklet. En videre utvikling av grønnalgene har resultert i planteriket, mens dannelsen av kloroplasten i en brunalge skjedde ved at en rødalge ble tatt opp av en eukaryot celle. Det siste kalles en sekundær endosymbiose.

Grønnalge

Eukaryot celle med mitokondrier tar opp cyanobakterie ved endosymbiose

Cyanobakterie Eukaryot celle

46 • Kapittel 2

Paramecium bursaria.

En nålevende art med en symbiont som kan drive fotosyntese. Denne arten tilhører protistriket.

2.6 Protistriket (Protista) brun

rød

grønn

Alger Kiselalger

Øyealge

Dinoflagellater

Ciliater

Protister

photos (gr.) – lys auto (gr.) – selv heteros (gr.) – annen tropho (gr.) – næring

Amøber

En liten vanndråpe kan inneholde store mengder levende organismer. Flere av dem hører til i protistriket, som er blitt et samlerike for arter med svært forskjellig utviklingsmessig bakgrunn. Riket har sin opprinnelse om lag en milliard år før plante-, sopp- og dyreriket oppstod. Alle protister er eukaryote celler.

Siden artene i dette riket er svært forskjellige, er det vanskelig å finne karakter­trekk som gjelder alle. De fleste protister er encellete, noen kan danne kolonier, og det finnes også noen flercellete arter. Protister som bare er encellete, kan feilaktig betraktes som enkle, mens de i virkeligheten er ganske komplekse. I én enkelt celle foregår alle de kompliserte reaksjonene som flercellete organismer kan utføre ved hjelp av spesialiserte celler og organer.

Protister skaffer seg næring på mange vis. Noen protister driver fotosyntese, de blir kalt fotoautotrofe. Å være autotrof betyr å skaffe seg sin egen næring.

Andre er heterotrofe, de tar opp organiske stoffer fra omgivelsene. De fleste protistene lever i vann og finnes nesten overalt hvor det er vann. Et stort antall arter er tilpasset en frittsvevende tilværelse som plankton nær overflaten av vannet. Noen arter lever også inne i andre organismer.

Systematikk • 47

Protistriket er stort, og organismene er veldig forskjellige. Det er derfor vanskelig å lage en god og enkel systematisk oversikt over dette riket.

I denne boka har vi valgt å legge vekt på ulike protister som har likhetstrekk. Derfor omtaler vi dem som grupper istedenfor å dele dem inn i rekke, orden og så videre, slik vi har gjort i dyre- og plante­ systematikken.

vitenskapelige navnet på en slik art.

Navnet betyr «en som lyser om natta» og viser til at arten kan forårsake lysfenomenet morild. Når de beveger seg i vannet, sender disse småorganismene ut lysglimt som er et vakkert skue i mørket.

Fenomenet er kjent langs hele kysten.

Gruppe: Ciliater Ciliater er encellete organismer som Noen utvalgte protister: er utstyrt med cilier for bevegelse og næringsopptak. Det er en svært Gruppe: Øyealger artsrik gruppe, og de viser stor Øyealger finner vi ofte i ferskvann. variasjon i form. De finnes overalt Lysforholdene bestemmer om disse i saltvann, i ferskvann og i tynne protistene er heterotrofe eller fuktsjikt i jorda. Ciliene fungerer fotoautotrofe. Når det er lite lys, som små mikroskopiske padleårer er de heterotrofe og tar da opp som gjør at de raskt kan forflytte organiske næringsstoffer fra seg i vannet. De fleste ciliater lever miljøet. Under gode lysforhold av bakterier eller dødt organisk utvikler øyealger kloroplaster og materiale, de er derfor heterotrofe. blir da fotoautotrofe. Som du ser på Noen ciliater har i tillegg kloro­ bildet, har øyealgene en flagell som plaster, og de er miksotrofe. De gjør at de kan bevege seg målrettet fleste har en cellemunn, og cellene og relativt raskt. inneholder ofte to kjerner.

cilium (lat.) – øyehår

Tøffeldyrene, som er organismer i slekten Paramecium, er ciliater som du kan dyrke fram og se på selv, se elevøvelsen på side 372. De er lette å kjenne igjen på grunn av tøffelformen.

Øyealge (Euglena).

Gruppe: Dinoflagellater Dinoflagellater finnes som plankton i ferskvann og saltvann. De er som regel encellete protister og beveger seg ved hjelp av flageller. De fleste dinoflagellater er fotoautotrofe, men noen arter er heterotrofe.

Under gunstige forhold i sjøen kan noen arter av dinoflagellater danne store oppblomstringer som farger vannet rødlilla. Det skyldes at dinoflagellatene har pigmenter med Tøffeldyr (Paramecium sp.). en slik farge. Noctiluca er det

dinos (gr.) – snurre rundt flagellum (lat.) – pisk

48 • Kapittel 2

Kiselalger med ulike former.

Amøbe.

Sagtang (Fucus serratus) er en vanlig brunalge i strandsonen langs hele kysten.

Gruppe: Kiselalger Kiselalger er encellete med celle­ vegger av silisiumforbindelser. De er formet som små esker med bunn og lokk. Kiselalger er foto­autotrofe.

De utgjør hoved­kompo­nenten av plankton i innsjø og hav og har dermed en sentral rolle som produsenter i disse økosystemene.

Opphoping av kiselalgeskall på havbunnen er kjent som kiselgur.

rødalger i ferskvann og på land­ jorda. Marine rødalger blir vesentlig mindre enn brunalgene, men de er viktige for arts­mang­foldet i tangog tareskogen. Mange rødalger sitter festet til større brunalger.

Noen skiller ut kalk i celleveggen som gjør algen hard å ta på.

I strandsonen langs kysten finnes rødalgen krasing (Corallina officinalis), som har cellevegger med kalk.

Gruppe: Amøber Amøber kan forandre form under bevegelse og næringsopptak.

Amøbene er heterotrofe og tar opp næringsstoffer ved hjelp av mekanismen fagocytose. Ofte er amøbene frittlevende, men det finnes også parasitter. Amøber kan overleve i tørre omgivelser fordi de produserer et hardt skall som danner en kapsel.

Gruppe: Grønnalger Grønnalgene ga opphav til dagens landplanter. Det skjedde for omtrent 475 millioner år siden. De fleste grønnalger finnes i ferskvann, men en del er saltvannsformer.

Mange grønnalger er flercellete, men noen er encellete og lever fritt i vannet eller i fuktig jord. Symbiose med andre eukaryote celler fore­ kommer også, hvor vertscellen nyter godt av produkter fra algens Gruppe: Brunalger Brunalger er for oss også kjent som foto­syntese. Det finnes former som klarer seg bra i snøfonner på tang og tare. De er alle flercellete, og de fleste brunalger lever i havet. høyfjellet, beskyttet mot UV-lys av et rødfarget pigment som farger Brunalger trives best i sjøvann som ikke blir for varmt. Noen brunalger snøen lys rosa. Ofte kalles det rød kan bli veldig store og danne viktige snø når den skyldes grønnalgen Chlamydomonas nivialis. tareskoger hvor andre organismer finner beskyttelse og mat. Brunalger Volvox er en encellet grønnalge som er fotoautotrofe. Folk langs kysten danner store kolonier. Volvox blir sanket tidligere inn tare som de brukte til jordforbedring i kjøkken­ betraktet som et mellomstadium mot flercellete livsformer. Saltvanns­ hager. I dag høster en tareskogene formen havsalat (Ulva lactuca) industrielt, og en kan få alginater finnes i tidevannsbeltet langs som kan brukes i iskrem, margarin, kysten. Det er en flercellet, spiselig syltetøy og også i skokrem. Fravær av tareskog i havet er svært alvorlig art som ligner på vanlig salat. fordi disse skogene er viktige produsenter og nærings­kilder og danner gjemme­steder for svært mange arter.

Gruppe: Rødalger Rødalger trives godt i varmt, tropisk vann, men vi finner dem også langs norskekysten. Rødfargen skyldes ekstra fargestoffer. Det finnes

Chlamydomonas reinhardtii er en encellet grønnalge som lever i ferskvann, og som er mye brukt til forskning. Den er en modell­ organisme. Modellorganismer er billige og enkle å dyrke, og hele deres genom er kjent. En mutant av Chlamydomonas reinhardtii har også blitt brukt til å framstille hydrogen.

Systematikk • 49

2.7 Dyreriket (Animalia) De eldste fossilene av flercellete dyr er mer enn 650 millioner år gamle. Forskerne er fortsatt uenige om opprinnelsen deres, og siden dette skjedde så langt tilbake i tid, så får vi neppe noen gang vite sannheten.

I denne boka legger vi vekt på å beskrive disse utviklings­ trinnene: dannelse av vev, ulik symmetri, dannelse av munn, tarm, anus og bukhule, leddeling og dannelse av en ryggsøyle. I kapittel 6 skal vi se nærmere på hvordan enkelte organer utvikler og tilpasser seg det miljøet organismen lever i, og hvordan vi har fått komplekse systemer som nervesystemet og hjerte- og karsystemet innenfor dette riket. Siden livet oppstod i vann, blir mange av de utfordringene land­levende organismer møter, nettopp knyttet til det å klare seg på landjorda.

Leddyr Leddormer Bløtdyr Virveldyr Rundormer Pigghuder

Flatormer

Nesledyr Svamper

Dyr

For å forstå hvordan dyresystematikken er inndelt, må vi vite noe om hva som skjer i fosterutviklingen hos et dyr. De enkleste dyrene er svamper, og de har ingen kimlag. Kimlag er lag med celler som igjen kan gi opphav til spesialiserte lag og organer i flercellete organismer. Bortsett fra svampene har resten av dyrene enten to eller tre kimlag, se figuren. Kimlag dannes under foster­ utviklingen fordi enkelte celler i blastula bukter inn og danner en krukkeform, gastrula. Den delen som vokser inn, kalles urtarm, og munningen ut er urmunnen, se figuren.

Det kan i alt dannes tre kimlag, endo-, ekto- og mesoderm. Dyr med tre kimlag er tosidige med unntak av pigghudene. Pigghudene har derimot larver som er tosidige. Mesoderm kan dannes på to måter: 1. Urmunncellen deler seg og går inn mellom endo- og ektodermcellen.

Urmunnen blir hos slike arter den endelige munnen, og de kalles protostomer.

2. Urtarmen bukter seg og avsnører to hule sekker. Urmunnen blir til anus, og en ny munn presser seg fram i motsatt ende. Disse artene er deuterostome.

proto (gr.) – først stomi (gr.) – munn

Å danne mesoderm er avgjørende for å kunne lage en kroppshule (coelomata).

Deling

Zygote

Deling

8-cellestadiet

Blastula

Tverrsnitt av blastula

Ektoderm Entoderm Urmunn Gastrula

0634_02_Gastrulasjon

Gastrulasjon

Utvikling: Utviklingen av de tre kimlagene og kroppshule hos dyr.

50 • Kapittel 2

Dyrerikets slektsskapstre.

Leddormer

Pattedyr

Bløtdyr

Fugl Krypdyr Amfibier

Leddyr

Beinfisk

Bjørnedyr

Virveldyr

Bruskfisk Kjeveløs fisk

Ryggstrengdyr

Rundormer

Kroppshule

Radiærsymmetri

Lansettfisk Pigghuder

Flatormer

Nesledyr

Radiærsymmetri

Protostomer Deuterostome

Mosdyr

Tosidig symmetri

Svamper

Rekke: Svamper (Porifera) Svampene er vannlevende dyr som ikke har cellene organisert i vev. De har som oftest bare to cellelag. Svampene har en urmunn, som må fungere som både munn, anus og utførselsgang for kjønnsprodukter. De er svært enkle organismer og blir sett på som en overgangsform mellom encellete og fler­ cellete organismer. Rekken blir regnet som svært gammel, for det er funnet fossiler i prekambrium (ca. 540 millioner år siden). Det er registrert ca. 300 arter i Norge, de fleste av dem lever i marine miljøer. Som voksende individer er svampene fastsittende.

Vaskesvamp (Euspongia officinalis). Arten finnes ikke naturlig i Norge.

Rekke: Nesledyr (Cnidaria) Nesledyrene har ofte form som en sekk og er radiærsymmetriske. De har to cellelag, men har fortsatt ikke utviklet noen anus eller noe fullstendig fordøyelses­ system. Kroppen til nesledyrene har ofte trådformede utvekster som vi kaller tentakler. Tentaklene er utstyrt med nesleceller. Nesleceller inneholder giftstoffer som kan brukes til både forsvar og angrep. Neslegiften virker lammende, og det gjør at nesledyret kan få byttet inn i tarmhulen sin.

Systematikk • 51

Brennmanet (Cyanea capillata).

Tarmhulen fungerer som munn, mage, tarm og anus. Næringsstoffene diffunderer over til cellene rundt tarmhulen etter hvert som byttet blir brutt ned. Ikke alle nesleceller skiller ut gift, men mange av artene gjør det. I Norge hører brennmaneten og glassmaneten til denne rekken. I Norge er det rundt 300 arter, og bare tre av dem holder til i ferskvann. Det er tre hovedklasser: småmaneter, maneter og koraller. Korallene er spesielt viktige i tropiske økosystemer.

Rekke: Flatormer (Platyhelminthes) Flatormene er tosidig symmetriske og har en underside og en overside. De er også flate. Foran har de et hode, og de har utviklet organer og vev, men mangler bukhule. Dyrene i rekken mangler anus, blodkarsystem og respirasjons­organer. Disse artene blir ofte kalt protostome, som betyr den første munnen. Det er også i denne rekken vi får det som utvikler seg videre til nyrer, nemlig protonefridie. Flatormene lever i hovedsak som parasitter, men finnes også frittlevende i sjøen, i fersk­ vann og i jorda.

Flatormene har muskler og et nervesystem som kan ligne på en stige.

Flatormene har tre cellelag og har utviklet egne utførselsganger for kjønnsproduktene. De fleste artene er ekte hermafroditter, det vil si at de har fullt utviklet hannlige og hunlige gonader (testikler og eggstokker).

Enkelte har også utviklet penis og har indre befruktning.

Rekken inneholder tre hovedklasser: flimmerormer, ikter og bendelormer.

Hjerne

Munn med sugeskål Svelg Kjønnsåpning

Kjønnsåpning Tarm

Penis Bakre sugeskål Testikkel Ovarium

Sædgjemme

Eggleder

Uterus Ekskresjonskanal

Ekskresjonspore

0315 Ikte

Indre anatomi hos flatorm.

52 • Kapittel 2

Vi skal se på disse klassene: Klasse flimmerormer: Dette er små ormer som er kledd med cilier.

Flimmer­ormene er i hovedsak rovdyr og lever i ferskvann, i sjøen og på land.

Klasse ikter: Klassen er parasittisk og er ofte delt i to. Disse organismene har festeorganer, kroker, til å feste seg til for å bli i verten. De fleste har også sugeskåler som fungerer som munn og tenner. I rått kjøtt kan det forekomme ikter som er skadelige.

Eksempler på ikter er lakseparasitt (Gyrodactylus salaris) og blodikter (Schistosoma sp.), som forårsaker bilharzia, en alvorlig tropesykdom som over 200 millioner mennesker lider av.

Klasse bendelormer: Bendelormer er spesialiserte flatormer med et tydelig hode og ofte en leddelt kropp. De er godt tilpasset livet som parasitt ettersom de ikke har munn eller tarm, de er altså parasitter i tarmen hos verten.

De har et velutviklet kjønnsorgan som produserer mange kjønnsceller, samt sugeskåler og kroker festet til hodet som fungerer som festeorgan til tarmveggen hos verten.

En kjent art er den brede bendel­ ormen (Dibothriocephalus latus), som mennesket kan infiseres med når det spiser rå eller delvis rå fisk, gravet fisk eller tørket fisk. Det er

Leddyr Leddormer Bløtdyr Virveldyr Pigghuder

Flatormer

Nesledyr Svamper

Dyr

Rundormer

Menneskets brede bendelorm (Dibothriocephalus latus). i dag mer sannsynlig at det er en annen art som gir mennesket bendelorm, nemlig bendelormen hos okse (Taeniarhynchus saginatus), som har mennesket som hovedvert.

Den kan bli mellom 10 og 14 år gammel og blir opptil tjue meter lang. Mennesket kan smittes av denne bendelormen via rått eller dårlig stekt kjøtt. Frossent kjøtt er derimot ingen smittekilde fordi ormen dør ved så lav temperatur.

Rekke: Rundormer (Nematoda) Vi regner med at det i Norge er ca. 1200 arter rundormer. De har ikke leddeling og er tilspisset i begge ender. Formen på endestykket kan brukes til å avgjøre hvilket kjønn individet har. Rundormene har bare lengdemuskulatur og får derfor en spesiell måte å bevege seg på. De har en gjennomløpende tarm som blir avsluttet med en anus. Rundormene er særkjønnete, hunnens kjønnsåpning er på overflaten, mens hannens kjønnsorganer munner ut i tarmen. Rundormene er en mangfoldig rekke som også angriper planter, enten i rota, i stengelen eller på bladet.

Systematikk • 53

Vi skal se på disse artene: Menneskets spolorm som er forårsaket av Ascaris lumbriocides, er en parasitt i mennesket som verten ikke er nevneverdig plaget av.

Hos guineaormen (Dracunculus mediensis) kan hunnen bli opptil 90 cm lang og ca. 1,5 mm tykk.

Artene lever i byller på beina til mennesker, særlig i tropiske strøk.

Infeksjonen varer i to til tre uker.

For at en skal bli kvitt ormen, må den kveiles opp på en pinne.

Trikin (Trichinella spiralis) er en rundorm som kan kapsle seg opp som et slags sneglehus i muskelceller hos dyr. Dersom vi spiser disse rå eller dårlig stekt eller kokt, kan vi bli smittet. Trikinene kan leve i lengre tid i muskulaturen hos mennesker, og det er smertefullt og farlig når parasitten beveger seg rundt i menneskekroppen.

Elefantsyke. Noen rund­ ormer lever som parasitter i lymfeårene og kan stenge væsketransporten. Det får vevet til å svulme kraftig opp – såkalt elefantsyke.

Menneskets spolorm (Ascaris lumbriocides).

Rekke: Bløtdyr (Mollusca) Bløtdyrene omfatter seks klasser. De mest kjente er snegler, skjell og blekk­ spruter. Bløtdyrene har tosidig symmetri og har en kraftig redusert bukhule.

De hører til protostomene, hvor munnåpningen tilsvarer urmunnen fra foster­ utviklingsstadiet. Primitive bløtdyr har rester av leddet kroppsinndeling som tyder på avstamming fra leddelte former. En tarm går gjennom hele dyret.

I forenden av tarmen er det ofte en raspetunge, og den fungerer som en effektiv rasp når dyret spiser. De fleste bløtdyrene er særkjønnete, men mange sneglearter er hermafroditter.

Bløtdyr finnes i alle typer miljøer, men de fleste lever i havet. Alle bløtdyrene har en kraftig muskulær fot. De er utstyrt med en kappe, og hos noen former skiller kappen ut et skall. Kappen kan også danne en kappehule hvor det er gjeller, endetarm og åpning for ekskresjonsorganer.

Leddyr Leddormer Bløtdyr Virveldyr Pigghuder

Flatormer

Rundormer

Nesledyr Svamper

Dyr

molluscus (lat.) – myk eller bløt

54 • Kapittel 2

Vi skal se på disse klassene: Klasse snegler: Sneglene er den mest artsrike gruppen av bløtdyr, de har et hode, et skall og en fot.

De fleste er marine, det finnes ferskvanns­arter, og en del arter lever også på land. Mange arter av snegler skiller ut et spiralsnodd skall. Skallet er egnet som gjemmested når fare truer, og som beskyttelse i tørke­perioder.

Hagesnegl (Cepaea hortensis).

Eksempler på arter med skall er vanlig hagesnegl (Cepaea hortensis) og albueskjell (Patella vulgata).

Arter uten skall er klassifisert som nakensnegler. Marine nakensnegler kan ha vakre farger som gir en viss beskyttelse mot fiender. Svart skog­snegl (Arion ater) er et eksempel på en nakensnegl som lever på land.

Brunskogsnegl (Arion urulgaris).

Klasse skjell: Skjell har et todelt skall som kan være symmetrisk eller usymmetrisk. Skallet er hengslet på ryggsiden, og kraftige lukkemuskler holder skallene sammen. Skjell har gjeller, som de bruker til både ånding og opptak av næring. En tarmkanal går gjennom hele dyret og faktisk tvers gjennom hjertet.

Vann med næring strømmer inn over gjellene, og på vei ut av dyret tar det med avføring fra tarmen.

Skjell lever bare i vann.

Noen arter lever av plankton, andre av dyre- og planterester. Det finnes Blåskjell (Mytilus edulis).

arter som lever nedgravd i sand eller mudder og har et rør opp til over­ flaten.

Eksempel på norske arter er pelemarken (Teredo navalis), som er kjent for å gjøre stor skade på treverk i brygger og båter fordi den borer hull i trevirket. Perlemusling er kjent for å lage perler på innsiden av skallet, og i Norge finner vi elveperlemusling (Margaritana margaritifera).

Blåskjell (Mytilus edulis) og kamskjell (Pecten maximus) er viktige matskjellarter som også egner seg til oppdrett.

Klasse blekkspruter: Blekksprut er rovdyr og lever i havet. Noen arter har et ytre skall, enkelte har et indre skjelett, og det finnes former som mangler skall. Blekksprut har et lukket blodåresystem, velutviklede sanseorganer og en godt utviklet hjerne. De åttearmede blekk­ sprutene regnes som de smarteste virvelløse dyrene. Flere store arter lever i dyphavene og er lite kjent av vitenskapen.

Et eksempel på en norsk art er akkaren (Todarodes sagittatus), en tiarmet blekksprutart, som kommer i store stimer inn mot kysten av Vestlandet og Nord-Norge hver høst for å spise sild. Den blir fanget for å bli brukt som agn, men den er også en kulinarisk delikatesse.

Blekksprut (Sepietta oweniana).

Systematikk • 55

Rekke: Leddormer (Annelida) Blant leddormene finner vi børstemark, fåbørstemark og igler. De forekommer i havet, i ferskvann og i fuktig jord. Størrelsen varierer fra mindre enn 1 mm til 3 m. Leddormene har en tydelig ytre og indre leddeling. Blodåresystemet er lukket. Tarmen som går gjennom hele dyret, viser ikke tegn til leddeling.

Leddyr Leddormer Bløtdyr Virveldyr Pigghuder

Flatormer

Rundormer

Nesledyr Svamper

Dyr

Vi skal se på disse klassene: Klasse børstemark: De fleste børstemarker er marine, noen lever i de frie vannmassene, men de aller fleste lever på bunnen. Noen arter skiller ut kalkholdige hus hvor de gjemmer seg. Blodåresystemet er lukket, og ryggåren kan fungere som hjerte. Kroppen har utposninger på hvert ledd som er forsynt med tydelige børster. Som regel er børstemark særkjønnet.

Børstemarken er viktig mat for en rekke andre organismer.

Klasse fåbørstemark: Meitemarken er et eksempel på en fåbørstemark.

Meitemarken spiser seg gjennom jorda, bryter ned organisk materiale og forbedrer jordstrukturen. Flere mindre arter av fåbørstemark

fungerer som nedbrytere. Meite­ marken er tvekjønnet, men må likevel befruktes av et annet individ for å produsere levedyktig avkom.

Klasse igler: De fleste iglene lever i ferskvann, men noen er marine.

Størrelsen varierer fra 1 til 30 cm.

De fleste lever som rovdyr, mens noen former suger blod. Blod­ sugende arter har vært mye brukt i folkemedisinen.

Et eksempel på en norsk art er blodiglen (Hirudo medicinalis) som skiller ut et stoff som hindrer at blod størkner. Stoffet finnes i spyttet til iglen, og forskning har avslørt at dette stoffet kan brukes til å løse opp mindre blodpropper.

Børstemark. Børstemarken blir spist av en ålekvabbe (zoarces viviparus).

annelida (lat.) – liten ring