”Vi tar arvet från Linné till en ny nivå”

I Carl von Linnés system sorteras växter och djur baserat på hur de ser ut, men numera upptäcks nya arter som forskarna bara har ”sett” som dna-sekvenser.

Tobias Andermann arbetar med genetiska analyser vid institutionen för organism­biologi vid Uppsala universitet. Han är alltså verksam vid Carl von Linnés gamla lärosäte, men går samtidigt en helt ny väg.

– Jag tycker att vi tar arvet från Linné vidare till en ny nivå, säger han.

Går snabbare med genetisk analys

En fördel som han ser med genetiska analyser är att metoden har gjort det möjligt att betydligt snabbare än tidigare ta reda på vilka arter som lever i ett visst område. Han tar insektsforskningen som exempel.

Ett vanligt sätt att undersöka vilka insekter som finns på en viss plats är att använda malaisefällor, där insekter fångas med en duk och samlas i en burk. Att gå igenom proverna med döda insekter för hand är tidskrävande, men genom dna-analys kan man snabbt se vilka arter som finns i burken.

Tobias Andermann tror att den genetiska analysen har stor betydelse, i synnerhet i en tid då den genetiska mångfalden är hotad.

– Med vår forskning hoppas vi till exempel kunna hjälpa stadsplanerare att fatta beslut om hur de ska prioritera insatser för att bevara värdefull natur. Datan som vi får fram kan också på sikt ge kunskap om hur läget utvecklas för olika arter och för den biologiska mångfalden i Sverige och internationellt.

Nya arter upptäcks

När proverna från malaisefällorna analyseras med genetisk analys ser forskarna inte bara vilka kända arter som finns i burken utan också om där finns möjliga nya, ännu inte namngivna, arter – och det gör det alltid. Upp till 20-30 procent av proverna brukar bestå av okänt material.

– Jag tror att vi lever i en tid där vi kommer upptäcka många nya arter, säger Tobias Andermann.

Han nämner projektet Insect Biome Atlas (IBA) som ett intressant initiativ, som har bidragit till att öka kunskapen om diversiteten bland svenska insekter, och även gett en bild av hur stor andel av våra insekter som är okända.

Jag tror att vi lever i en tid där vi kommer upptäcka många nya arter.

Även i jordprover upptäcker forskare okänt material, och då framför allt dna-sekvenser från svampar som ännu inte beskrivits. Tobias Andermann berättar att det pågår diskussioner inom forskarvärlden, inte minst bland svampforskare, kring om dna-bevis ska räcka för att man ska få namnge och beskriva en ny art.

Beskrivningar av arternas utseenden

– I Linnés system läggs stor vikt vid morfologiska beskrivningar, alltså beskrivningar av arternas utseenden, och det kan vara svårt att säkert dra slutsatser kring detta baserat på genetisk analys.

Han tillägger att det inom det nuvarande systemet för klassificering av nya arter också krävs att det finns typexemplar av alla arter bevarade på museum, ett krav som inte går att möta när arter identifieras med genetisk analys.

Tobias Andermann ser att det finns risker med att göra artbestämningar utifrån enbart dna. Det är till exempel inte omöjligt att en del av det okända materialet i malaisefällorna och jordproverna i själva verket bara är uttryck för en oväntat stor genetisk variation inom redan kända arter. Men trots riskerna tror han att forskare behöver kunna namnge och klassificera även arter som hittills bara har identifierats som dna-sekvenser.

– Det skulle ge oss bättre insikter i hur utbredda dessa okända arter är, hur vanliga de är, i vilka ekosystem de förekommer och vilka toleransnivåer de har för olika miljöfaktorer. Ett förslag som diskuteras är att man skulle kunna namnge arterna efter det linneanska systemet, men märka ut på något sätt i namnet att de är genetiskt identifierade och inte morfologiskt beskrivna.

Brist på nya generationer taxonomer

På Artdatabanken, vid Sveriges lantbruks­universitet (SLU), arbetar forskare med att samla in, analysera och sprida kunskap om Sveriges arter och naturtyper. Erica Mejlon är chef för enheten för taxonomi, alltså vetenskapen där organismer namnges, beskrivs och klassificeras. Hon lyfter fram att genetiska analyser har varit ett viktigt verktyg för forskare inom taxonomi under flera decennier, och att metoderna fortsätter att utvecklas.

Samtidigt har även utvecklingen inom AI möjliggjort nya typer av forskning, inte minst inom medborgarforskningen. Appar för artbestämning har gjort det lättare för vem som helst att identifiera olika växter och djur, men för att programmen ska fungera behöver de läras upp. AI ersätter alltså inte expertisen inom taxonomi. Tvärtom är taxonomisk kunskap nödvändig för att man ska kunna utveckla AI-verktyg som fungerar, och taxonomisk expertis är en bristvara, berättar Erica Mejlon.

– Medelåldern på de experter vi jobbar med eller har anställda bara ökar. Det är brist på nya generationer taxonomer. Universiteten behöver prioritera artkunnande och taxonomi i undervisning och forskning.

Hon uttrycker oro över att forskningsfinansiärer och lärosäten inte värdesätter den taxonomiska kompetensen tillräckligt. Som exempel pekar hon på att det är få som söker SLU Artdatabankens taxonomiska forskningsmedel för doktorandprojekt.

Medelåldern på de experter vi jobbar med eller har anställda bara ökar. Det är brist på nya generationer taxonomer.

Att det är få sökande kan enligt Erica Mejlon delvis förklaras av att lärosätena där forskarna är verksamma inte alltid är villiga att medfinansiera projekten. För att kunna söka medel krävs nämligen att lärosätet bidrar med viss medfinansiering, vilket tycks vara en tröskel för många.

– Jag har pratat med forskare som fått finansiering, och de beskriver osäkerheten kring medfinansiering från lärosätena som ett hinder. De säger också att ett doktorandprojekt som fokuserar på taxonomi inte bidrar till att man blir anställningsbar i framtiden.

Saknas finansiering av infrastruktur

Erica Mejlon är rädd att satsningarna på de nya metoderna inom artforskningen görs på bekostnad av traditionella taxonomiska arbetssätt. Den farhågan delar biologen, botanikern och Linnéexperten Mariette Manktelow. Båda två ser att det saknas finansiering till taxonomisk forskning men också till viktig forskningsinfrastruktur. Det handlar till exempel om de botaniska och zoologiska samlingarna, som finns vid museer och institutioner.

– De har sällan en riktig basfinansiering på plats vilket gör att de ofta är beroende av medel från Svenska artprojektet, och de medlen har legat på samma nivå sedan 2016 så implicit får alla mindre att röra sig med i och med att kostnaderna ökar för varje år, säger Erica Mejlon.

Mariette Manktelow beskriver herbarierna, där de botaniska samlingarna förvaras, som viktiga lärmiljöer för studenter och forskare som vill lära sig om växternas fysiska uppbyggnad. Hon tillägger att herbarierna dessutom är genetiska resurser där man kan få fram dna från växter som är hundratals år gamla. Hon är rädd att de praktiska kunskaperna som krävs för att studera olika organismer morfologiskt håller på att gå förlorade.

– Det tar tid att bygga upp infrastruktur, men den kan snabbt raseras.

Det gäller även den institutionella kunskapen, betonar hon.

– Jag har till exempel tänkt på en så till synes enkel sak som hur man pressar en växt. Växterna ska väljas ut och pressas så att de blir representativa och funktionella i ett herbarium. Det är ett hantverk som botaniker har lärt sig av varandra, men jag är osäker på om det fortfarande lärs ut. Botanisk illustration är ett annat exempel. Man målar inte bara av en växt utan renodlar illustrationer med fokus på de karaktärer som är typiska för arten.

Växte upp vid Linnés Hammarby

I början av sin forskarkarriär studerade Mariette Manktelow tropisk botanik, men de senaste decennierna har hon främst ägnat sig åt att samla och sprida kunskap om Carl von Linné och hans marker kring Uppsala. Hennes intresse för botanik kom tidigt, kanske delvis på grund av att hon växte upp nära Linnés Hammarby, gården där Carl von Linné tillbringade somrarna.

Hon berättar om en av sina egna somrar där under uppväxten. Hon var 13-14 år, och hennes pappa visade hur hon kunde använda den botaniska nyckeln i flora-boken för att skilja skogsklöver från rödklöver.

... jag satt under ett vildapelträd, mitt i en hage. Jag tog en blåklocka och nycklade den, och kände bara, wow, här är lösningen på alla mina problem.

– Jag kommer ihåg att jag satt under ett vildapelträd, mitt i en hage. Jag tog en blåklocka och nycklade den, och kände bara, wow, här är lösningen på alla mina problem.

De 14-åringar som idag ligger i gräset med floran och drömmer om en forskarkarriär inom taxonomi kommer få svårt att hitta en väg fram inom akademin, tror Mariette Manktelow.

Förbättra förutsättningarna inom taxonomin

Även Tobias Andermann menar att det behövs insatser för att förbättra förutsättningarna inom taxonomin.

– Jag tror att det är väldigt viktigt att uppmärksamma den bristfälliga finansieringen för taxonomer. Den taxonomiska beskrivningen av arter utgör ryggraden för alla genetiska analyser. Det är viktigt att fortsätta bygga upp och stärka den ryggraden. Forskningsfinansiärerna vill ofta se projekt som leder till tillämpningsbara resultat. Taxonomi är ofta nyfikenhetsdrivet och dessutom tidskrävande så jag tror att universiteten behöver ta ett större ansvar för finansieringen.

Han framhåller att det behövs olika metoder inom artforskningen, och han tror också att olika arbetssätt i större utsträckning behöver flätas samman. Genetisk analys kan till exempel hjälpa taxonomer som arbetar i fält att begränsa sitt sökområde och hitta exemplar av ovanliga arter.

Genom att stärka samarbetet mellan forskare som arbetar med olika metoder tror han också att man kan lösa mysteriet med de okända arterna i malaisefällorna och jordproverna.

– Vi ser ju i de genetiska analyserna att det finns nya insekter och svampar i materialet, så om man går igenom det kommer man hitta nya arter som går att placera in i det linneanska systemet. Det tycker jag är spännande. Genom att hitta de fysiska insekterna och svamparna, och studera dem morfologiskt kan vi lära oss mycket om dem som vi inte kan se bara genom att titta på deras dna. Men då måste det finnas någon som har kunskapen att göra det jobbet.

Läs mer:

Insect Biome Atlas Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.

Läs också i Curie:

Historiska flygfoton över 60 länder blir guldgruva för forskare (Curie)