Øget indsigt i termitters ligheder og forskelligheder
Termitter har et dårligt ry. De fleste tænker på dem som skadedyr. En status, der ikke bliver bedre af, at de er sociale kakerlakker.
Men de termitter, der forårsager alvorlige problemer for mennesker, udgør kun en brøkdel af de cirka 3000 nulevende termitarter. Termitter er afgørende i diverse økosystemer, hvor de ligesom regnorme nedbryder plantemateriale og sørger for, at næringsstoffer cirkulerer. Termitter er med til ´at pløje jorden’, så næringsstoffer og vand kan infiltrere de dybere jordlag – det er livsvigtige processer, der alt sammen er afgørende for planteliv.
Et nyt system til klassificering af termitter har netop set dagens lys og er resultatet af et samarbejde mellem 46 forskere fra hele verden, heriblandt forskere fra Københavns Universitet. Deres arbejde bygger på forskellig faglig ekspertise og omfattende dataanalyser og er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
Et nyt stamtræ for termitter
Med studiet har forskerne nu et robust og omfattende hierarkisk system for ’termite tree of life’, der er videnskabeligt klassificeret i familier og underfamilier. Metoden kaldes taksonomi og er en gammel disciplin, man i mange år har benyttet inden for biologisk forskning for at forstå evolutionen og for at sikre korrekt artsbestemmelse.
Indtil introduktionen af moderne DNA-sekventering var denne klassificering baseret på morfologi, hvor organismer blev opdelt efter deres fysiske egenskaber og adfærd og blev grupperet i forhold til deres ligheder og forskelle.
Men selvom det kan være let at bestemme, hvordan chimpanser og mennesker er forskellige fra gorillaer, er det vanskeligere at bestemme forskellen mellem to termitter.
Over tid har uklarheder i morfologiske analyser ført til et indviklet stamtræ for termitter. Nogle arter har udviklet sig hurtigere end andre og grupperinger i kun ti forskellige familier betød, at hver familie rummede en masse morfologisk forskellige dyr med uklare evolutionære forhold. Nye metoder inden for dataanalyse og DNA-sekventering sikrer nu en langt sikrere og mere omfattende gruppering af arter.
- Med det nye ”termite tree of life” har vi en meget mere robust forståelse af termitters evolutionære historie. Det bidrager både til, at vi bedre kan arbejde frem mod at forstå deres millioner år gamle historie og sikrer samtidigt, at vi kan placere nye arter korrekt i forhold til kendte arter, siger professor Michael Poulsen fra Sektion for Økologi og Evolution, Biologisk Institut, Københavns Universitet.
Termitter som Ingeniører og bygherrer
Termitter er med til at forme og opbygge de økosystemer de indgår i, og de spiller derfor helt essentielle roller som ’ingeniører og bygherrer’ i disse systemer. For at forstå deres roller, skal forskerne vide hvilke organismer vi har med at gøre – og derfor er denne robuste nye ramme for slægtskab mellem termitter helt essentiel.
- "Vi har løst tvetydigheden i det tidligere system med en meget robust klassificering af termitter," siger Dr. Simon Hellemans, hovedforfatter fra Okinawa Institute of Science and Technology (OIST). "Med denne nye 'ordbog' har vi en solid platform, hvorfra vi kan studere diversificeringen af termitter og de roller, de spiller i deres økosystemer, samt rumme fremtidige opdagelser."
Som termitterne, der bygger komplekse kolonier og strukturer, er dette studie lykkedes ved et samarbejde mellem en række internationale eksperter på området, der sammen har kunnet skabe rammen for, at vi kan udbrede og bedre forstå termitternes millioner år gamle slægtshistorie.
- "Takket være omfattende dataanalyse og nye morfologiske undersøgelser lykkedes det os at eliminere en række uklarheder i termit-slægtstræet ved at opdele de større underfamilier," forklarer Dr. Hellemans, - "på den måde har vi skabt et system, der effektivt kan imødekomme opdagelsen af nye slægter og samtidig bevare historiske familie- og underfamilienavne. Dette er nøglen til at give en stabil termitnomenklatur. Taksonomien er også bygget på historiske optegnelser, og dette er meget vigtigt."
Det nye træ understreger også termitternes mangfoldighed, hvilket giver mulighed for meget større præcision i forskning og skadedyrsbekæmpelse.
Tværfagligt samarbejde
At omskrive livets ordbog er ikke nogen simpel bedrift. Mere end noget andet kræver det konsensus - trods alt er en ordbog ubrugelig, hvis der er uenighed om definitionerne.
Arbejdet med at opdatere livets termittræ begyndte under et symposium på OIST i 2022, som blev organiseret af professor Tom Bourguignon, leder af Evolutionary Genomics Unit. Her foreslog enheden en ramme for revision af livets træ for termitter, som omfattede både morfologiske undersøgelser og dataanalyser drevet af supercomputeren hos OIST. Fylogenetiske revisioner af klassifikationssystemer er ofte baseret på en datamodel, der kan tage uger for en supercomputer at beregne, og hver gang der foretages en justering, begynder behandlingen på ny. "Vores klassificering er baseret på konvergensen af 51 modeller, som hver tog omkring 2 uger at beregne," fortæller Dr. Hellemans. "Dette var kun muligt takket være Deigo, som gjorde det muligt for os at køre analyserne parallelt." Deigo er navnet på den vigtigste supercomputing-klynge, der drives af OIST Core Facilities, opkaldt efter præfekturblomsten i Okinawa og tilgængelig for alle OIST-forskere.
"Fylogenetik kan ikke stå alene," understreger Dr. Hellemans. Mens forskerne brugte beregningsmodeller af DNA-markører til at fastslå det evolutionære forhold mellem familierne, tager modellerne ikke højde for termitternes vaner eller de roller, de spiller i deres miljøer. Denne viden blev i stedet leveret af de menneskelige eksperter, som har dedikeret deres liv til en delmængde af vores levende verden, og som har en uvurderlig, videnskabelig fortrolighed med den art, de studerer. Dr. Hellemans opsummerer indsatsen: ”Selv om det var svært at koordinere et samarbejdsprojekt af denne størrelse, er det nye termitklassifikationssystem større end summen af dets dele. Med dette har vi en meget stærkere ramme for studiet af disse vigtige økosystem-ingeniører."
Kontakt
Professor Michael Poulsen
Biologisk Institut, Københavns Universitet
Tlf. +45 5394 9311
Mail: mpoulsen@bio.ku.dk
Helle Blæsild
PR & Kommunikation
Tlf. +45 2875 2076
Mail: helleb@bio.ku.dk