1. Introduktion
Svamparna utgör ett helt eget rike: svampriket. Ett rike bland organismerna på jorden är stort och omfattande. Det utgör den tredje högsta nivån i det hierarkiska rangordningssystemet av biologiskt liv som bygger på att samla individer i successivt mer inkluderande och bredare grupper från arter, släkten, familjer, etc – ända upp till riken och domäner.
Som ett exempel från svampriket kan vi ta den gula kantarellen: Cantharellus cibarius. Se bild nedan. Kantarellens helgula fruktkroppar känner vi alla till, de är vanligt förekommande i både löv- och barrskogar och hittas i hela landet utom i Norrlands inland. Den hör ju då alltså till släktet Cantharellus. Och till skillnad från släktet Homo, dit vi människor hör, omfattar Cantharellus uppemot 100 arter. Där ingår förutom Cantharellus cibarius bland annat den bleka kantarellen (Cantharellus pallens) som även den är vanlig här i Sverige, men är kraftigare och ger ett mer kompakt och knubbigt intryck än släktingen kantarell. (Ofta är också hattkanten hos blek kantarell mer eller mindre “inrullad” även hos äldre fruktkroppar, och den nästan vita hattöversidan kontrasterar vackert mot de äggula åsarna under hatten.)
Figur: Exempel på den hierarkiska klassificeringen av kantarellen, Cantharellus cibarius.1
Namnet på en art anges på latin och består av två delar. Den första delen anger släktet, Cantharellus, och tillsammans med den andra delen, som utgör artepitetet (i det här fallet cibarius), utgör namnet arten.
Notera att art- och släktesnamn på latin alltid skrivs med kursiv text, medan nivåerna ovanför släkte inte skrivs kursivt. Och, inte lika viktigt, men ändå bra att veta när man kommunicerar i skrift med latinska namn: man skriver ut hela namnet första gången det nämns, därefter kan man (om man vill) förkorta släktesnamnet när man skriver ut artens namn. Alltså, när man skrivit ut Cantharellus cibarius en gång kan man nästa gång skriva bara C. cibarius. Såvida man inte börjar meningen med namnet, då skriver man ändå ut hela.
Mykologins tidiga historia – från Carl von Linné till Elias Fries
Det hierarkiska systemet infördes av Carl von Linné år 1735, då han publicerade sin bok Systema Naturae. Sedan dess har systemet flitigt använts av biologer. Kanske föga förvånande har det dock ändrats fundamentalt med avseende på vilka organismer vi grupperar ihop och länkar till varandra i hierarkin – och det fortsätter kontinuerligt att ändras allteftersom forskare får fram ny relevant information. Carl von Linné delade till exempel upp naturen i tre riken: djurriket, växtriket och… stenriket. Svampar placerade han i växtriket, tillsammans med ormbunkar, alger och andra växter som saknar blommor och därför framstår som lite enklare i sin uppbyggnad. Som vi beskriver nedan har vi idag har sannerligen kommit längre i vår förståelse av svamparna och dess placering i livets träd!
Så Linné gjorde verkligen ett avtryck för oss biologer, men var inte särskilt fokuserad på svampar. En annan person som däremot varit avgörande för mykologin (som är termen för läran om svamparna), är den småländske botanikern Elias Fries (1794–1878). Elias Fries kallas ofta för mykologins fader. Han var verksam runt 100 år efter Carl von Linné, och gjorde för svampriket vad Linné tidigare hade gjort för växterna: han skapade ordning och ett fungerande system. Ett av hans allra viktigaste insatser var grundverket Systema mycologicum (1821–1832) – detta gigantiska verk i tre delar blev den internationella standarden för namngivning och klassificering av svampar. Han utvecklade bland annat ett system där han delade in skivlingar i undergrupper baserat på deras sporfärg. Detta är en metod som fortfarande används. Han skrev även verket Sveriges ätliga och giftiga svampar för att sprida kunskap till allmänheten och minska svampförgiftningar. Detta är ett klassiskt svampverk utgivet mellan 1860 och 1866 och innehåller 94 litografiska färgplanscher och syftade till att hjälpa allmänheten skilja på matsvampar och giftiga arter. Elias Fries var professor i botanik, prefekt för botaniska trädgården, rektor vid Uppsala universitet och ledamot av Svenska Akademien. Idag förvaras stora delar av hans unika svampsamlingar och vetenskapliga originalteckningar på Naturhistoriska Riksmuseet i Stockholm och i Evolutionsmuseet i Uppsala, där forskare från hela världen fortfarande studerar dem.
Bild2: Elias Magnus Fries – mykologins fader.
Vill du läsa mer? Du kan kolla in den här sidan om Elias Fries.
Dagens bild av svamparnas plats i livets träd
Så, var står vi idag, några hundra år efter både Carl von Linné och Elias Fries? Mycket vatten har runnit under broarna, hypoteser har kommit och gått. Men, idag är forskare ändå ganska överens över hur naturen kan organiseras, och vilken som är den mest troliga hypotesen om svamparnas evolutionära historia. Se bilden ovan, igen. Högst upp i hierarkin har vi livet självt, och detta är uppdelat i tre domäner: de omfattar eukaryoter, bakterier och arkéer. Svamparna återfinner vi bland eukaryoterna. Eukaryoterna definieras av att de har relativt stora, komplexa celler i vilka arvsmassan återfinns i en cellkärna avgränsad av ett membran. Det kan vara värt att poängtera att vi ju inte finner bakterierna bland eukaryoterna, de utgör ett eget rike. Detta trots att bakterierna – precis som svamparna – är mikroskopiska, är vanligt förekommande i naturen, och ofta gör samma jobb som svampar i till exempel nedbrytning av dött organiskt material! Bakterierna och arkéerna har har enklare celler och det var från dessa grupper som eukaryoterna utvecklades. Sida vid sida med svamparna i eukaryoternas domän finns däremot växter, djur, och protister.
Länge trodde man att svamparna var närmast släkt med växter, men med hjälp av pionjärarbete med DNA teknik (i det här fallet studier av fem proteinkodande gener) och fylogenetisk analys kunde forskarna för ca 30 år sedan fastslå att svamparnas närmsta släktingar faktiskt är djuren, inte växterna!
Vill du läsa mer? Här är en länk till orginalartikeln om svampars och djurs släktskap.
Hur svampriket sedan är organiserat neråt i hierarkin, dvs i fylum, klasser, ordningar, familjer, och släkten, är något vi kommer att gå igenom i kapitel 5.
Metoder att studera svamparnas släktskap och evolutionära historia
Vi har redan nämnt hur DNA-teknik har hjälpt mykologer och i kapitel 6 berättar vi mer specifikt om hur själva DNA-analysen går till och hur den har revolutionerat vår förståelse för svamparna.
Fylogenetisk analys kommer vi också att komma tillbaka till, så det är också bra om du förstår principerna för detta, redan nu…
Så, vad är fylogenetisk analys? I korthet: det är en vetenskaplig metod för att kartlägga evolutionära släktskapsförhållanden mellan organismer eller gener. Det kan vara baserat på olika karaktärer, till exempel genetisk data (DNA eller aminosyror) eller morfologiska (fysiska) egenskaper, och med hjälp av dessa bygger forskare upp ett förgrenat träd, som visar olika arter, släkten och familjer samt hur de har utvecklats från senaste gemensamma föregångaren.
Bild.3 Figuren visar skillnaden mellan de olika typerna av grupper som vi oftast pratar om när vi tolkar fylogenetiska träd. En monofyletisk grupp (som också kallas en naturlig grupp) är en grupp som inkluderar en föregångare och alla dess avkommor (röd). En polyfyletisk grupp består av flera grupper som har utvecklats oberoende av varandra (grön). En parafyletisk grupp inkluderar vissa, men inte alla, linjer från det gemensamma ursprunget (gul)
Se även den pedagogiska videon av Petra Korall
Fylogenetisk analys kan också användas för att uppskatta hur gammal en utvecklingslinje är. Till exempel hur länge sedan det var som svamparnas utvecklingslinje skilde sig från djurens. Detta görs oftast med hjälp av en så kallad molekylär klocka, ett antagande om att mutationer ackumuleras i jämn takt över evolutionen gång. Alltså, om man jämför arvsmassa från två nu levande organismer och räknar hur många skillnader det är mellan dem, och har en uppskattning om mutationshastigheten, då kan man räkna bakåt hur länge de två organismerna varit skilda åt. Om man använder denna metod tillsammans med den fylogenetiska analysen så kan man räkna ut när olika förgreningar uppstod i trädet! Om man har tillgång till fossila data kan dessa också användas för att datera olika evolutionära händelser bakåt i tiden, oftast används en molekylär klocka tillsammans med fossil-information för att göra en datering av olika händelser i den evolutionära historien.
Med hjälp av DNA-analys och fylogeni uppskattas åldern av svamparnas utvecklingslinje till ungefär 1 – 1.5 miljarder år, och den nu mest accepterade hypotesen (baserat på hur de närmaste släktingarna till svamparna ser ut) är att de första svamparna var encelliga, vattenlevande och hade flagell. Forskare bedömer att svampar kom upp på land först för 500 miljoner år sedan, och ganska snart efter det kom även växterna upp på land, hjälpta av en symbios som etablerade sig med svamparna. Det var alltså svamparna som hjälpte växterna upp på land!
Viktigt: När forskare pratar om tex ålder på en utvecklingslinje, eller vilken grupp som är närmast släkt med vem, så måste man komma ihåg att det vi pratar om är hypoteser om hur saker och ting hänger ihop, det är inte glasklara fakta. Ingen av oss var ju där när det hände! Vi använder oss nästan alltid av indirekta data, som tex hur stora skillnader det är mellan organismers arvsmassa (DNA), för att uppskatta ålder och släktskap. Ju mer data man har desto säkrare blir ett fylogenetiskt träd. De uppskattningar man gör bygger dock på ett antal antaganden, tex om hur fort förändringar i arvsmassan ackumuleras, och det kan variera mycket beroende på faktorer som livslängd och mängd UV-ljus i miljön. Fossil anses ge ett mer direkt mått på tid, men det finns relativt lite fossila data från svampar, och när man ser något det kan vara svårt att dra några slutsatser om vad det är man verkligen sett. Ni kanske har sett på TV nyheterna om när forskare från Stockholm upptäckte svampliknande fossil som de daterade till 2,4 miljarder år gamla. Kanske är svamparna mycket äldre än man tidigare trott? – eller så är det någon annan organism (alltså inte svamp från det vi idag definierar som svampriket) med mycelliknande trådar som de har hittat. Om detta fortsätter de lärde att träta och för oss andra är det bara att försöka hänga med!
Vill du läsa mer? Kolla in rönet om det svampliknande mycelet här.