Slektskap mellom arter vises ofte med fylogenier. Men hvor kommer fylogeniene fra? Hvordan lages de?
I undervisningsopplegget nedenfor får deltagerne lage noen enkle fylogenier. Tegneserieaktige «arter» skåres for morfologiske trekk, ulikheter telles opp og legges inn i en tabell, og deretter brukes dette datasettet for å lage en fylogeni.
Hadde det vært en reell fylogeni, ville det vært betydelig flere individer og langt flere karakterer å skåre. Dessuten ville det gjerne vært både utseendemessige karaktertrekk og genetiske data. Men prinsippene er de samme, og i stedet for å se figurer og lese om hvordan fylogenier lages kan du gjøre det selv.
Skåre trekk og telle ulikheter
Studentene deles i grupper, 2-4 per gruppe er godt egnet. Opplegget er hentet fra Att bygga ett fylogenetiskt trä. Du kan laste ned hele artikkelen, som inneholder tre sett «arter» for å lage fylogenier. Jeg har printet ut flere sett av kortene, og laminert dem for å lette gjenbruk. Figuren nedenfor viser laminerte kort med fugler.
Hver gruppe får velge en organismegruppe å starte med, enten fugler, sommerfugler eller blomster. Hver gruppe bør lage en fylogeni for minst to organismegrupper. Artikkelen i lenken inneholder et eksempel med marihøner, som viser hele prosessen med å lage fylogeni, fra valg av trekk til å tegne fylogenien.
En pdf med norsk versjon av tabeller for å fylle ut kan du finne her: tabell 1 og 2 for å lage fylogeni. I tabell 1 skal studentene skåre morfologiske trekk (= utseende, for eksempel kort eller langt nebb, farge på vinge, prikker eller ikke prikker). Gruppene skal vurdere «artene» og selv velge egnede trekk. Deretter skal de skåre «artene» og legge datasettet i Tabell 1.
Deretter skal gruppene telle opp antall ulikheter mellom «artene». Antall ulikheter føres i tabell 2, se pdf med tabell 2 og figuren overfor. Marihøne-eksempelet i Grajkowskis artikkel forklarer prosessen enkelt og greit: først finner man de nærmeste slektningene, dvs artene med færrest ulikheter. Kanskje noen bare skilles av et trekk? Eller to? Tegn de nærmeste slektningene ved siden av hverandre, tilsvarende som i figur 1 nedenfor.
Så gjelder det å identifisere neste ledd i treet. Hvilke arter er nest mest beslektet? Dette tegnes opp som i figur 2 ovenfor. Slik fortsetter man til hele «treet» er tegnet, som i figur 3.
Ofte trengs en artsgruppe for å komme inn i prosessen, slik at det er lurt å gjenta for en annen artsgruppe eller to. Dessuten er ikke alltid prosessen like enkel og rett fram. Det er den heller ikke i virkeligheten. Dette opplegget er svært forenklet, men illustrerer likevel sentrale trekk ved å lage fylogenier med reelle arter.
For noen av artsgruppene er det flere mulige karaktertrekk enn kolonner i tabell 1. En hensikt er å velge karaktertrekk. Er noen mer egnet enn andre? Hvorfor? Hvordan velges karaktertrekk om det hadde vært en reell fylogeni? Tar man alle? Har noen karaktertrekk mer å si enn andre?
At tre arter kommer opp som like beslektet er ikke en «feil» ved opplegget. Hvorfor skulle det være det? Og får man ulike trær om man velger forskjellige karaktertrekk? Kanskje to grupper kan sammenlikne dette? Noen teller likheter i stedet for forskjeller. Hva skjer da?
Litteratur
Grajkowski, W. 2011. Att bygga ett fylogenetiskt trä. Bioscience Explained, 6 (2): 1-8. Gratis på nett for alle!
McLennan, D. A. 2010. How to Read a Phylogenetic Tree. Evolution Education and Outreach 3: 506–519. DOI 10.1007/s12052-010-0273-6
Nyléhn, J. og Ødegaard, M. 2018. The “Species” Concept as a Gateway to Nature of Science. Species Concepts in Norwegian Textbooks. Science & Education, online first, 30 pages, https://doi.org/10.1007/s11191-018-0007-7. Spør meg gjerne om en kopi hvis du ikke har tilgang!
Dees, J. & Momsen, J. L. 2016. Student construction of phylogenetic trees in an introductory biology course. Evolution Education and Outreach 9:3. 9 sider. DOI 10.1186/s12052-016-0054-y