avkommor mellan arter. Illustration från tidningen The Illustrated London News, volym XLIV, 20 augusti 1864.
Den 22 augusti rapporterades en häpnadsväckande upptäckt. En skiva ben från en grotta i Ryssland visade sig tillhöra en hominin, en hominin som var helt utan motstycke. Denny, som hon kallas av de forskare som studerar henne, var en första generationens hybrid. Hennes mor var en neandertalare och hennes far en Denisovan. Hon var ett barn av två arter. Fynden rapporterades i Nature.
Jag bevakade denna upptäckt, liksom många andra, och inom några timmar kom frågan: ”
Många människor verkar tro att djur som tillhör olika arter inte kan föröka sig med varandra och att det är detta som definierar en art. Jag misstänker att många av oss får den tanken i barndomen när vi lär oss om mulor. Mulan, som är en avkomma till en häst och en åsna, är ett användbart arbetsdjur men är helt steril och oförmögen att föröka sig. Vi verkar alla generalisera från detta och anta att inga parningar mellan arter kan ge fertila avkommor.
Detta är inte bara ett stycke folkvetenskap. Biologen Ernst Mayr föreslog 1942 att en art är en population av organismer som alla kan korsa sig med varandra och som antingen inte kan eller inte korsar sig med något annat. Denna idé blev känd som det biologiska artbegreppet, och uppenbarligen lär sig många av oss den som ett faktum.
Saken är den att Mayrs idé inte accepteras som det bästa av alla av andra biologer. I stället diskuteras problemet med hur man ska definiera en art fortfarande i dag, 76 år efter det att Mayr publicerade sin definition.
Låt oss komma tillbaka till mulor. De är inte ett särskilt bra exempel på vad som händer när två arter korsar sig med varandra. Hästar har 64 kromosomer och åsnor 62, så när de två parar sig hamnar deras mulåsna avkomma på 63 kromosomer. Eftersom detta är ett udda tal är det omöjligt för dem att dela sig jämnt i två. Det betyder att mulen inte kan producera spermier och äggceller som bär exakt hälften av djurets kromosomer, vilket borde ske. När dessa defekta könsceller fusioneras med könsceller från en annan mulåsna kommer det resulterande embryot sannolikt att sakna avgörande delar av sitt DNA och kommer inte att vara livsdugligt.
Men många distinkta arter har samma antal kromosomer. Till exempel har alla människoapor (förutom människan) totalt 48 kromosomer, ordnade i 24 par. Allt annat lika innebär det att det borde vara lättare för dem att korsa sig med varandra än vad det är för hästar och åsnor.
Så har det visat sig. Schimpanser och bonobos har korsat varandra flera gånger sedan deras populationer splittrades för några miljoner år sedan, och bonobos arvsmassa bär också på DNA som tycks ha kommit från en tredje, oidentifierad art. Andra appar verkar inte ha skett, men det kan delvis bero på att de lever i skilda livsmiljöer och inte möts: orangutanger är begränsade till Borneo och Sumatra, och det är osannolikt att de möter gorillor och schimpanser från Afrika. Men idén fängslar människor: det finns sedan länge (ogrundade) rykten om en schimpans-gorillahybrid som kallas koolakamba eller kooloo-kamba.
På samma sätt var människans utveckling full av sex mellan arter. Moderna människor har korsat sig med både neandertalare och denisovaner, neandertalare och denisovaner har korsat sig och denisovaner har korsat sig med en oidentifierad hominin. Det finns anledning att misstänka att den första generationens hybrider hade vissa hälsoproblem, t.ex. nedsatt fertilitet, men de klarade sig uppenbarligen tillräckligt bra för att lämna efter sig ättlingar. I dag bär många människor på en del DNA från neandertalare och/eller Denisovan.
Detta illustrerar problemet med Mayrs artbegrepp: var drar man gränsen? Om två djur kan producera avkomma, men avkommans fertilitet är minskad med 10 procent, tillhör föräldrarna då olika arter? Vad sägs om en 20-procentig minskning av fertiliteten – eller en 10-procentig minskning av fertiliteten i kombination med en 20-procentig minskning av den genomsnittliga livslängden? Vi skulle kunna insistera på att avkomman ska vara 100 procent infertil, men det skulle innebära att en hel del arter som vi för närvarande betraktar som distinkta skulle kollapsa, till att börja med schimpanser och bonobos. Att insistera på att ingen avkomma produceras alls skulle förstöra ännu fler skillnader.
Arter skiljs ofta åt, inte genom reproduktiv anatomi eller uppvaktningsvanor, utan genom geografi – och dessa separationer är reversibla. I sjöarna i de europeiska Alperna har föroreningar lett till att syrehalten har sjunkit i de djupare vattnen, vilket har tvingat de arter som en gång levde där att flytta närmare ytan. Där har de börjat hybridisera med de som länge levt på ytan. Dessa arter hade varit åtskilda i miljontals år, men de var inte tillräckligt distinkta för att inte kunna föröka sig.
I själva verket har det uppskattats att 88 procent av alla fiskarter skulle kunna hybridisera med minst en annan, om de fick möjlighet. Samma sak kan gälla för 55 procent av alla däggdjur.
Denna hybridisering har ett blandat miljömässigt arv. Å ena sidan är utdöda arter inte helt borta, eftersom deras DNA lever vidare. Detta gäller för neandertalare, och i måndags framkom det att det även gäller för grottbjörnar, vars DNA lever vidare i brunbjörnar vars förfäder parat sig med grottbjörnarna. Många av oss skulle se detta bevarande som något bra.
Men å andra sidan kan hybridisering också förstöra arter om två olika grupper förökar sig så mycket att de smälter samman. Detta är vad som har hänt med många av fiskarna i de alpina sjöarna, och det kan bli isbjörnarnas öde om de drivs söderut av den smältande isen och börjar korsa sig med andra björnar i stor skala.
Lärdomen är att vi inte bör bli alltför fastlåsta vid begrepp som vi själva har skapat. Idén om en ”art” är en mänsklig konstruktion, och även om den är användbar så kartlägger den inte naturen på ett snyggt sätt. I detta avseende är det som begreppet ”liv”, som de flesta av oss intuitivt förstår men skulle ha svårt att definiera. Eller tänk på detta filosofiska stycke från science fiction-författaren H. G. Wells:
”Ta ordet stol. När man säger stol tänker man vagt på en vanlig stol. Men samla ihop enskilda exempel, tänk på fåtöljer och läsfåtöljer, matsalsstolar och köksstolar, stolar som övergår till bänkar, stolar som går över gränsen och blir soffor, tandläkarstolar, troner, operastolar, sittplatser av alla slag, dessa mirakulösa svampiga utväxter som skryter på golvet i Arts and Crafts Exhibition, och du kommer att uppfatta vilken slapp bunt som denna enkla och raka term i själva verket är. I samarbete med en intelligent snickare skulle jag åta mig att besegra varje definition av stol eller stollighet som du ger mig.”
Andra mänskliga begrepp kan definieras och avgränsas mer noggrant, men de återfinns normalt inom fysiken, inte inom biologin. Det finns ingen suddig skiljelinje mellan en up-kvark och en down-kvark, men det finns verkligen en halvväg mellan en häst och en åsna.
Till sist, här är ett verkligt irriterande faktum. En gång i tiden kan mulor reproducera sig.