© J Westman 1997, 2005, 2012 Samtal med prof. Jack Sepkoski hösten 1997, Gransk. 20.12.2005

Varför finns det så många olika slag av djur?
Frågan om bio-diversitet - hur ANTALET djurarter har uppstått och förändrats - och förändras - under utvecklingens gång - den har studerats alltsedan forskningen med Darwin erkände att livet har genomgått en utveckling. Den amerikanske forskaren Jack Sepkoski studerade hur antalet djurarter har ökat och skurits ner igen.

"Det vore väldigt trevligt om vi visste hur många djurarter det finns på jorden idag, för då kunde vi bättre uttala oss om hur många arter det har funnits genom livets historia. En av biodiversitetens gåtor är att vi ju inte vet hur många arter som vi delar den här planeten med. Endel mäniskor säjer att de är såpass få som tre miljoner, andra säjer att det är hela 100 miljoner olika arter."
   "Sannolikt finns det 10 till 14 miljarder arter på Jorden idag," tror professor Jack Sepkoski, fornlivsforskare från Universitetet i Chicago, som jag träffar hösten 1997 i det paleontologiska museet på Snellmansgatan i Helsingfors. Kring oss ligger vittnesbörden om att arterna har uppstått och dött ut och gett plats för nya arter under den sista dryga halvmiljarden år - den tid under vilken flercelligt liv har brett ut sig och tagit haven, landbacken och luften i besittning.

"Generellt sett började det hela förståss med inga djur alls för 600 miljoner år sedan och nu har vi 14 miljoner djurarter idag, så trivialt sagt har det skett en ökning," säjer professor Jack Sepkoski.
    "Ökningen har inte varit regelmässig, vi ser tidvis kraftiga ökningar i biodiversitet - mängden arter - de kallas biologiska radiationer, och när det gäller djurens tidsålders begynnelse, tidigt kambrium, så talar man om den kambriska explosionen därför att den skedde så snabbt och var så imponerande. Det har också funnits enorma tidsperioder då diversiteten i stort inte förändrades alls. Under livets gamla tid, paleozooikum, var antalet arter i oceanerna mer eller mindre konstant under 250 miljoner år. Och så har vi de stora avbrotten, utdöendena, extinktionerna."

Professor Jack Sepkoski visar mig en kurva över mängden olika djur - för att få den mera överskådlig har han inte prickat in mängden arter utan närmaste högre nivå av taxa, mängden släkten under olika tider.
   Generellt sett börjar det hela med en stigande kurva för antalet arter och släkten under den kambriska eran – för kanske 540 miljoner år sedan. Från noll till drygt 500 släkten. Men det besynnerliga är att alla de stora grupperna, alla fyla tillexempel, uppstod under kambrium. Radiationerna och utdöendena har sedan ägt rum inom ramen för varje enskilt fylum.

Under livets gamla tid – från kambrium-ordoviciums stora radiationer, genom silur, devon, karbon och perm, en generellt plan kurva 1 500 till 1 200 släkten, med några djupare hack – stora utdöenden men genast återhämtning.
   Så kommer den största massdöden av dem alla. Nånting mellan 70 och 90 procent av alla arter på jorden strök med för omkring 250 miljoner år sedan, under övergången från perm till trias, djurlivets medeltid. En stigande men hackig trend genom trias, jura och krita , slutligen kring 2 000 släkten, men så kommer , i slutet av krittiden det stora utdöendet för 65 miljoner år sedan, då dinosaurierna strök på foten för däggdjuren på land, och även mängder av havsorganismer dog ut.

Slutligen tiden från 65 miljoner år till nu, en ny hackigt stigande kurva.Det här är ett sätt att berätta livets stora historia. Det är en historia om födelse och död – och pånyttfödelse.

Dö ska de alla.
"Vi uppskattar att 99 procent av alla arter som har levat på jorden, nu, idag är utdöda," säjer Jack Sepkoski. "Ett medeltal för en arts livslängd är ungefär 4 miljoner år – men det är alltså ett medeltal, det fins ju arter som har varit med länge: dolkstjärtkrabban över 200 miljoner år, vår vanliga ekorre 25 miljoner år minst. Andra arter kan ha kort livslängd, neandertal-människan som sådan kanske bara ett par hundra tusen år."

. Artens individer lever och mår bra i sin miljö, men sen händer det nånting, miljön förändras, de andra djuren som artens djur tävlar med förändras, eller en katastrof inträffar, och individerna klarar sig inte längre, arten dör ut.

"Ytterst sällan kommer en sån jättekatastrof som för 250 eller 65 miljoner år sedan, som slog ut en mängd arter och även högre ordningar, släkten, familjer, ordningar," säjer Jack Sepkoski.
   Arten dör ut med de sista individerna som inte längre klarar sig, i medeltal alltså efter 4 miljoner år. Släktena dör med den sista arten, familjerna när den sista arten i det sista släktet. Ju högre man kommer i systemet, desto längre blir alltså livstiderna.
   Släktena, genera, har en medellivslängd på drygt 20 miljoner år och familjerna frambringar nya släkten och arter under i medeltal hela 50 miljoner år.
   Det mest märkliga är emellertid att alla, varenda en, av de högsta taxa, fyla, ursprungligen uppstod under en alldeles kort tid, bara några miljoner år, under kambrium, och alla dessa fyla har så vitt vi levt, och överlevt alltsedan dess, även om några nog är mycket fåtaligt representerade i nutiden. Så vi vet att livslängden för ett fylum är minst drygt en halv miljard år, hur mycket mer vet vi ännu inte. Kanske så länge liv kan existera på jorden.

Kan vi lita på de uppgifter som ligger till grund för kurvan, databasen av idag? Att den ger en riktig bild? De flesta arterna som har levat har vi ju inte hittat fossil av? Vi kan endast uppskatta hur många arter det kan ha funnits under de olika tidsåldrarna.
   Professor Jack Sepkoski har med andra försökt bestämma tillförlitligheten i databasen, bland annat genom att studera om och hur uppfattningarna om livets utveckling har förändrats under 1970-, -80- och -90-talen med ständigt nya fältundersökningar.

Trovärdig databas.
"Folk - alltå paleontologer...har samlat uppgifter om biodiversiteten genom tiden alltsedan 1860 då paleontologen John Phillips började samla in uppgifter och publicerade den första kurvan över mängden arter under livets olika skeden från kambrium till nutid. Inom den tidsramen har vårt vetande om vad som skedde: de biologiska radiationerna och utdöendena, och när det skedde, vår förmåga at mäta skeendena har sen dess ökat enormt. Ser vi på utvecklingen under de senaste årtiondena, så har de generella dragen i uppfattningen om utvecklingen inte ändrats särskilt mycket," hävdar Jack Sepkoski.

Han påpekar, att vår uppfattning i klassificeringsfrågor har förfinats avsevärt, förmågan att datera har gjort enorma framsteg, och nya fossil upptäcks ständigt och kastar ljus över släktskaper och utvecklingslinjer. Men de förändringar som detta har fört med sig i uppfattningen om biodiversiteten är rätt små.
    Ett utdöende i slutet av kambrium förefaller gälla bara en grupp rev-byggade djur, de är inte släkt med dagens koraller.., medan resten av den kambriska faunan hängde med genom de följande erorna.
    "Fossilmaterialet är med all säkerhet inte heltäckande och kommer aldrig att bli det. Det har ofta framförts som ett argument mot studier av biodiversitet och massdöenden. Men å andra sidan är ju år kunskap om den nulevande biotan - hur många arter som lever idag – inte heller fullständig. Vi uppskattar ju att 10 till 14 miljoner arter bebor Jorden men bara en till en och en halv miljon arter av dem är kända," säjer Jack Sepkoski.

Jag säjer att alla som talar om biodiversiteten talar om utdöendena, men att det förefaller vara så att livet ganska snabbt efter alla utdöendena igen tar de lediga nischerna i bruk genom nya radiationer. Och professor Jack Sepkoski säjer att det stämmer, men att organismerna skapar sig nya nischer själva också. Inte snabbt i alla fall, det dröjer fem till tio miljoner år innan nyradiationerna kommer igång efter stor-utdöenden som krita-tertiär. Återhämtningen börjar med få generella former av arterna, sedan kommer specialiseringen med en större mångfald arter, i gamla och nya släkten.

Livet skapar självt sin diversitet.
  "Om arterna har en mycket generaliserade ekologiska roller blir mängden nischer mindre än om organismerna specialiserar sig. Vi ser dethär mycket bra genast i begynnelsen, i kambrium, beträffande djuren i haven - det fanns ju inga landdjur ännu då."

Under kambrium skapades hela den biologiska diversitet som då uppstod under kort tid, under 10 miljoner år, kanske tillockmed mindre än fem miljoner år. Under den tiden uppstod alla huvudgrenarna, fyla, och inom dem ett stort antal under-taxa: över-ordningar, ordningar, familjer, släkten, arter. Det kan verka mycket för en människa men mätt med geologiska mått är det en kort tidsrymd. Sen förblev biodiversiteten i det stora hela ofärändrad under de följande 20 till 30 miljoner åren, tills en ny grupp organismer radierade under cirka 25 miljoner år - den stora ordoviciska radiationen.

Det som är spännande med den ordiviciska radiationen är, att den långt byggde på det som den kambriska radiationen hade åstadkommit.
  "Alla modeller för hur djur är uppbyggda skapades under kambrium. Det var diversiteten som fyrfaldigades i haven under ordovicium," berättar Jack Sepkoski och hänvisar till sin diversitetskurva.
   Då tillkom nya grupper som echinodermer, tagghudingar dvs sjöstjärnor och sjöborrar med flera, och musslor och snäckor, dom bredde ut sig i ordovicium men härstammar från kambrium. Ryggradsdjuren då frågar jag och Jack Sepkoski svarar:
   "Jo, ryggradsdjuren breder ut sig i ordovicium, de finns några tvivelaktiga fossil från kambrium.
   Emellertid finns det spännande djur i kambrium som är släkt med ryggradsdjuren, det berömda fossilet Pikaia från Burgess-skiffern i Nordamerika. Det liknar i hög grad föregångarna till ryggradsdjuren, djur med ryggsträng som lansettdjuren, Amphioxus, som lever kvar idag,"
säjer Jack Sepkoski.

På sitt diagram delar han in djurvärlden i tre faunor, den kambriska, den paleozoiska- den som behärskade livets gamla tid efter kambrium, och en tredje som han kallar modärn, som ansluter sig till de tre stora diversitetsgrupperingarna man ser i de havslevande organismerna under tidernas lopp.

Den första är den kambriska explosionens fauna, den trängs undan av den ordoviciska radiationen men typdjuren trilobiterna hänger med till den stora döden i slutet av perm.
   Den andra , paleozoiska faunan uppstår i ordovicium - den behärskar den stora diversiteten under resten av jordlivets gamla tid paleozoicum, blir illa åtgången under perm-trias, men den hänger med i bakgrunden fortfarande.

   Också den modärna faunan har rötterna i den kambriska explosionen, tillexempel insekterna och de andra leddjuren, fiskarna, amfibierna och äkta reptilier på land utvecklas under paleozoikum, men den får sin chans på allvar efter katastrofen perm-trias för 250 miljoner år sedan.
   På land märks övergången till jordens medeltid av att förfäderna till både dinosaurier, fåglar och däggdjur kan uppstå. Men det är dinosaurierna som dominerar – släktingar till dinosaurierna erövrar luften, fåglarna uppstår och däggdjuren hänger bara med. Förfäderna till dagens ordningar tillkommer med de förblir små och lever i tiotals miljoner år det fördolda. Däggdjuren och fåglarna får SIN chans först då det stora nedslaget för 65 miljoner år sedan sätter punkt för jordens medeltid.
   Jack Sepkoski påpekar att det är lika viktigt ur diversitetssynpunkt, att havet får nya invånare från land: Under livets nya tid, cenozoikum är det delfiner och valar, sälar och som bäst uttrar och isbjörnar. Havsdäggdjuren föregicks av de nu utdöda iktyosaurierna, plesiosaurierna och så vidare, som uppstod ur landlevande reptiler under mesozoiska eran. Det samma gäller luftens djur, pterosaurier under mesozoicum, sedan även fåglar medan dinosaurierna ännu levde, och fladdermöss under cenozoicum.


Läs mera om professor Jack Sepkoskis forskning kring utdöenden
Läs om Christine Janis' forskning i Långa snabba löparben.

Ett tack till Mikael Fortelius som ordnade sammanträffandena med Jack Sepkoski och Christine Janis.
Skicka kommentarer till juhaniwestman@gmail.com


Tillbaka till första evolution-sidan.
Tillbaka till paradsidan.