Den skällande hjortens gåta

De flesta skogar i Indien är hemvist för den indiska muntjaken, som också kallas skällande hjort. Indiska muntjaker finns i hela södra Indien, inklusive Western Ghats, i de torra skogarna i centrala Indien, de vintergröna tempererade skogarna i Himalaya och de täta regnskogarna i nordöstra Indien.Indiska muntjaker är en tyst och ensam art.

Relaterad till en lista över bytesdjur för rovdjur som tigrar, leoparder och dholes i Indien, studeras de sällan för sin egen skull och därför vet man väldigt lite om denna art. Forskarna är faktiskt inte ens säkra på om alla indiska muntjaker är samma art. Ett antal vetenskapliga artiklar under de senaste åren har kastat ljus över muntjaken, men fortfarande behöver man veta mer om detta skygga djur, som ger ifrån sig ett kort skällande ljud likt en hund när den blir skrämd.

Muntjaker, eller Muntiacus på latin, är en grupp av lövätande hjortarter som finns i södra och sydöstra Asien. Fram till 1980-talet var endast en handfull arter kända från denna urgamla släktlinje. Men mot slutet av 1900-talet upptäckte forskare och naturforskare, med hjälp av information från lokalsamhällen, flera arter av muntjaker i Kina, Vietnam, Myanmar och östra Arunachal Pradesh i Indien.

Internationella naturvårdsunionen (IUCN) erkänner för närvarande 13 arter av muntjaker. De flesta av dessa arter är svårfångade och ofta begränsade till små skogsfickor, med undantag för den röda muntjakgruppen, som inkluderar den indiska muntjaken. Under lång tid ansågs röda muntjaker från nordöstra Pakistan, Indien, Bangladesh, Sri Lanka, södra Kina, Vietnam, Laos, Thailand, Malaysia och öar som Borneo och Sumatra alla vara indiska muntjaker – Muntiacus muntjac.

1990 föreslog två taxonomer, Colin Groves och Peter Grubb, att röda muntjaker var en grupp med flera olika arter. År 2011 skrev taxonomerna att Indien självt sannolikt hade tre olika arter. I nordöstra Indien, Nepal och delar av Myanmar föreslog de att det rörde sig om en art som de kallade Muntiacus vaginalis. Denna art skilde sig enligt dem från de röda muntjakerna i nordvästra och centrala Indien – Muntiacus aureus – och de röda muntjakerna i Western Ghats och Sri Lanka var en tredje distinkt art – Muntiacus malabaricus. Den ursprungliga Muntiacus muntjac som Groves och Grubb skrev var begränsad till Malaysias fastland och Sundaöarna.

Vad låg till grund för uppdelningen?

Vad som gör en art unik och annorlunda än en annan är en komplex fråga. Men vetenskapsmännen är i stort sett överens om att om en uppsättning djur eller växter kan föröka sig med varandra och producera fertila avkommor kan de betraktas som samma art. Samma förfader kan ge upphov till flera nya arter som är släkt med varandra i varierande grad. Denna process kallas artbildning.

En drastisk förändring i miljön eller upptäckten av en ny födokälla kan leda till att vissa individer av en och samma art ändrar sin kost eller sitt beteende. Fysiska hinder som ett nybildat berg eller en ny flod kan också separera två populationer av samma art så att de inte kan para sig och blanda gener.

Med tiden (tusentals eller miljontals år) kommer de organismer som har anpassat sig till de nya situationerna, i utseende, beteende eller fysiska egenskaper, att skilja sig från den ursprungliga arten. De blir så olika i sin genetiska sammansättning att de inte kan få fertila avkommor med varandra. Biologer kallar detta reproduktiv isolering.

För att ta reda på om två populationer av en organism har blivit reproduktivt isolerade brukar taxonomer jämföra deras utbredning för att se om det finns någon barriär, deras fysiska egenskaper som storlek, färg, tänder eller skelettsystem och deras beteende. Hos vissa arter av muntjacs är dessa skillnader lätt märkbara. Till exempel är storleksskillnaderna mellan den lilla Putao muntjaken Muntiacus puhoatensis och den stora jättemuntjaken Muntiacus vuquangensis.

Röda muntjaker är mer förvirrande. ”Den taxonomiska osäkerheten kring (röda) muntjaker beror till stor del på att de är en av de mest spridda muntjakgrupperna och att de har mycket likartade ekologiska och morfologiska egenskaper – de kriterier som hittills har använts för att beskriva arter/underarter inom röda muntjaker”, förklarar Renata Martins, evolutionsbiolog vid Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research i Berlin, Tyskland.

Som Martins, som har studerat de röda muntjakarnas släktskap som en del av sin doktorsforskning, påpekar, är röda muntjaker i hela Asien ungefär lika till utseende och beteende. Deras pälsar varierar från ljus blekbrun till rödaktig färg. Hanarna har små betar och mycket korta horn under häckningstiden. Honorna har små beniga knölar i stället för en hornspira. Till skillnad från några av de andra besläktade lövhjortsarterna är den röda muntjaken inte heller begränsad till enbart regnskogar. I Indien finns den röda muntjaken till exempel i de våta skogarna i nordöstra och västra Ghats samt i de torra buskskogarna i centrala Indien.

Varierande antal kromosomer

Det var inte dessa yttre kännetecken som skilde Muntiacus muntjac från Muntiacus vaginalis. Det var något inom deras kropp – antalet kromosomer de hade.

Muntjac-gruppen har den största mångfalden i sitt kromosomantal bland däggdjuren. Medan den kinesiska eller Reeves muntjaken har 46 kromosomer, har den svarta muntjaken och Gongshan muntjaken åtta kromosomer hos honorna och nio hos hanarna och Feas muntjaken har 13 kromosomer hos honorna och 14 hos hanarna. På 1970-talet upptäckte man att de indiska muntjakerna från Garo Hills, från den norra delen av Sydostasien och södra Kina, endast hade sex kromosomer hos honor och sju hos hanar, vilket är det lägsta antalet kromosomer hos något däggdjur.

Vetenskapsmännen uppskattar att deras direkta förfader hade 70 kromosomer, och muntjakerna har förmågan att snabbt slå ihop flera kromosomer för att bilda ett fåtal stora kromosomer. Eftersom DNA:t i kromosomerna inte förändras särskilt mycket – det är bara behållaren – är deras utseende och beteende liknande, men de är reproduktivt isolerade. En kinesisk muntjac kan inte producera fertila avkommor med en indisk muntjac.

Biologer har en teori om att denna typ av snabb förändring av kromosomantalet var orsaken till att det finns så många olika arter av muntjacs, trots att de i fråga om ekologi och beteende i stort sett är lika. Denna teori har särskilt vunnit trovärdighet när det gäller röda muntjaker.

Alla röda muntjaker är inte likadana

Under lång tid antog man helt enkelt att alla röda muntjaker i Asien hade samma karyotyp (antalet och utseendet på kromosomerna i cellkärnan) som den indiska muntjaken. Men Groves och Grubb analyserade en enda hona av en röd muntjac från Malaysia och fann att den hade åtta kromosomer. En annorlunda karyotyp innebar att det fanns två populationer och att de var reproduktivt isolerade.

De hävdade att denna skillnad i karyotyp, tillsammans med vissa skillnader i kroppsstorlek, hornstorlek och färg, var tillräcklig för att visa att den indiska muntjaken var minst två olika arter. År 2014 accepterade Internationella naturvårdsunionen (IUCN) preliminärt Groves och Grubbs klassificering av två röda muntjac-arter och döpte om dem till nordlig röd muntjac (som omfattar populationer i södra Asien, Myanmar, Vietnam, Kina och Laos) sydlig röd muntjac (södra delarna av sydöstra Asien inklusive Malaysia och Sunda-regionen).

Men forskarna, som bedömer arternas risk för IUCN, efterlyste fler studier och påpekade att det skulle behövas karyotyper från många individer av röd muntjac i hela artens utbredningsområde för att man skulle kunna vara riktigt säker. ”Det verkar inte ha gjorts några betydande ytterligare undersökningar av denna taxonomiska uppdelning sedan 2008, och därför bibehålls denna taxonomiska behandling i 2014 års omvärdering i stort sett för att upprätthålla status quo”, konstaterades det på IUCN:s webbplats.

Vad gäller Groves och Grubbs påstående om att indiska muntjaker i centrala Indien (Muntiacus aureus) och i västra Ghats och på Sri Lanka (Muntiacus malabaricus) också är skilda arter, tycks bevisen vara ännu mer skakiga. De pekar på skillnaden i pälsfärg hos muntjacpopulationer från olika delar av landet.

Muntiacus vaginalis, den indiska muntjacen från de östra delarna av landet, beskrivs som mörkröd med bruna till grå lemmar som har ett nio till tolv centimeter stort horn. Muntjacs från Western Ghats, M. malabaricus, är enligt Groves och Grubb mycket blekare, nästan ljusbruna och har ett mindre än 9,5 centimeter långt horn, medan M. aureus från centrala Indien tydligen är den minsta arten och den blekaste, nästan gula i färgen med ett mindre än 10 centimeter långt horn.

Groves och Grubb ger ingen information om hur många enskilda muntjaker de undersökte över hela landet och hur konsekvent de fann dessa skillnader, vilket är problematiskt eftersom dessa färgskillnader inte verkar vara enhetliga. IUCN påpekar att de inte överväger några alternativa förklaringar till skillnaderna i fysiska karaktärer över landet.

Det internationella organet medger dock att den indiska muntjaken faktiskt kan vara flera arter. Dokumentationen av sådana arter, särskilt med tanke på den taxonomiska stabiliteten, kräver dock att bevisbördan läggs på de författare som försöker göra taxonomiska uppdelningar”, konstaterar man på IUCN:s webbplats. Även om Groves och Grubb inte har lagt fram några nya bevis har Martins doktorsarbete visat att det kan finnas något i det hela.

Analys av mitokondrie-DNA för att spåra den moderliga linjen

Biologen Martins och hennes kollegor extraherade mitokondrie-DNA från delar av röda muntjaker (t.ex. skallar och horn) som samlats in från hela Asien och bevarats på naturhistoriska museer i Europa, samt färskt DNA från tjuvskjutna djur i Vietnam. De flesta proverna kom från Sydostasien (inklusive Kina, Vietnam, Thailand, Malaysia och Sundaöarna).

I Sydasien användes nio prover från norra Indien (endast Himachal Pradesh), östra Indien och södra Indien samt ett från Sri Lanka och ett från Nepal. De sammanförde också DNA-information som arkiverats från Western Ghats. Det finns två typer av DNA i en organism. Kärn-DNA som överförs från båda föräldrarna till en avkomma och finns i kärnan (cellens kontrollsystem) och mitokondrie-DNA som uteslutande överförs från en förälder, vanligen modern till barnet och lagras i mitokondrierna (den energiproducerande delen av cellen).

Det mesta av den genetiska informationen om en art finns i kärn-DNA:et. Mitokondrie-DNA innehåller endast en mycket liten del av denna information. Men eftersom mitokondrie-DNA endast kan föras vidare från mor till barn gör det att vi kan spåra en individs hela moderlinje.

Studien avslöjade att alla prover av röd muntjac som de undersökte föll in i tre olika moderlinjer. Den äldsta linjen kom från populationen i Sri Lanka-Western Ghats. De röda muntjakerna från norra Indien och norra Sydostasien tillhörde en moderlinje som författarna kallade fastlandslinjen och de röda muntjakerna från Malaysia och Sundaöarna bildade en annan linje.

De två sistnämnda linjerna liknade IUCN:s klassificering av nordliga och sydliga röda muntjaker, men linjen från Sri Lanka-Western Ghats verkar vara helt skild. Resultaten tyder på att Groves och Grubbs påstående om en separat art från Sri Lanka och Western Ghats åtminstone måste undersökas.

”Detta var verkligen ett mycket viktigt resultat av vår studie”, konstaterade Martins. ”Tyvärr kunde vi inte få fler prover från dessa regioner för att kunna bedöma den genetiska variabiliteten bland de populationer som finns där”, tillade hon. ”Vi fann dock starka bevis för att dessa populationer är mycket distinkta från de återstående röda muntjakpopulationerna.”

I Indien finns det flera arter som endast finns i regnskogarna i Western Ghats i södra Indien och i regnskogarna i nordöstra Indien, men ingenstans däremellan. En teori är att när Indien först slogs samman med Asien var förmodligen hela den indiska landmassan en våt vintergrön skog. Men en intensiv nedkylningsperiod kan ha torkat ut centrala Indien och lämnat vissa arter fångade i små områden med fuktiga skogar i Western Ghats och nordöstra Indien. Detta är anledningen till att dessa två regioner har flera arter eller åtminstone besläktade arter gemensamt, till exempel den asiatiska älvblåfågeln eller de flygande ödlorna.

Till skillnad från älvblåfågeln finns dock den röda muntjaken i dag i de torra skogarna i södra och mellersta Indien samt i skogarna i norr. Så vad förklarar den tydliga härstamningen i gruppen Western Ghats – Sri Lanka?

Martins spekulerar i att under en av de många klimatförändringar som skett i regionen måste en viss population av röda muntjaker ha koloniserat de torra områdena. Andra måste ha stannat kvar i Western Ghats-Sri Lanka-regionen tillräckligt länge för att bli genetiskt annorlunda och kanske ändra sin karyotyp.

”Muntjacs studeras flitigt för sina extrema kromosomala variationer. Arter med mycket olika karyotyp kan inte producera livskraftig avkomma. Om sådana hinder för genflödet som olika karyotyper verkligen skapades under isoleringen av populationerna i västra Ghats och norra Indien skulle det kunna förklara varför de fortfarande är genetiskt isolerade efter att arten återvänt till Centralindien.” Men hon betonar att man måste vara försiktig när man teoretiserar. ”Såvitt vi vet saknas dock fortfarande karyotypstudier på individer från Western Ghats eller Sri Lanka.”

Betyder detta att Centralindien skulle kunna ha en egen underart eller art, en Muntiacus aureus som Groves och Grubb föreslog? Eftersom studien inte använde några prover från denna region vägrar Martins att spekulera och tillägger: ”Jag tror att en del av den taxonomiska osäkerheten med denna grupp härrör från spekulationer baserade på mycket små prover (ibland enstaka individer) till den större gruppen.”

”Provtagning av andra regioner, såsom bergsregioner eller Indiens torra zoner, kommer att vara av största vikt för att klargöra taxonomin för röda muntjaker och för att eventuellt hitta distinkta och unika populationer som idag är dolda inom den stora M. Vaginalis och M. muntjac”, säger hon.

”Man måste ta fler prover”, instämmer Uma Ramakrishnan, evolutionsbiolog från National Centre for Biological Sciences (NCBS) i Bangalore. Ramakrishnan, som inte är delaktig i någon av de studier som diskuteras här, varnar för att endast använda mitokondrie-DNA som endast kommer från modern och inte fångar hela bilden. ”Om man kan få tag på exemplar bör man helst titta på både morfologi och DNA, och man vill få fram mer än det mitokondriella genomet.”

Martins är hoppfull om att biologer kommer att kunna göra detta i framtiden. ”Med framstegen inom sekvenseringstekniken kan vi förvänta oss, och ser redan, lättare tillgång till kärn-DNA. Studiet av nDNA kommer att få viktiga konsekvenser för förståelsen av arters anpassningar och hjälpa till att lösa spännande fylogenetiska relationer.”

Ramakrishnan påpekade också att för att verkligen lösa artens taxonomiska förvirring måste DNA-prover samlas in från större delen av artens utbredningsområde. Men det är här som den röda muntjakens allestädes närvarande natur kan bli en stötesten. Det finns utmaningar med att ta prover på så många olika platser i den röda muntjakens utbredningsområde.

Ett alternativ som hon påpekade är att få cellprover från röda muntjaker i fångenskap. Detta verkar vara ett genomförbart alternativ åtminstone i Indien. Det finns 141 statliga djurparker i landet. Minst 63 av dessa har utställningar med röda muntjaker och de ligger över hela landet, inklusive delstater som Himachal Pradesh i norr, Ooty i Western Ghats och Madhya Pradesh i centrala Indien och Arunachal Pradesh i nordost.

Men spelar något av detta någon roll? Vad kommer att uppnås med att ha flera arter av skällande hjortar?

Detta kan bero på hur vi ser på verksamheten med att identifiera och klassificera arter. Taxonomi tillfredsställer å ena sidan det urgamla mänskliga behovet av att placera världen (i det här fallet den levande världen) i prydliga kategorier. I den meningen kan identifiering av arter och underarter tyckas vara ett kaninhål av organisation. Å andra sidan kan omfattande släktträd visa oss hur långt organismerna har rest i evolutionär mening och samlat på sig extraordinära anpassningar och mutationer på vägen. På så sätt kan de berätta historien om själva planeten.

”Jag skulle gärna se mer forskning om taxonomin för den här/de här arterna”, konstaterade Martins. ”Röda muntjaker är verkligen en fascinerande grupp, ur evolutionär synvinkel (med till exempel de karyotypiska skillnaderna) men också en utmärkt modell för att studera hur tidigare klimatförändringar påverkade utvecklingen av däggdjur i en hotspot för biologisk mångfald.”

Ramakrishnan, som är genetiker för bevarande, menar att det skulle kunna finnas ett visst praktiskt värde i att lösa de taxonomiska frågorna också. ”Det är användbart om man tittar på evolutionärt betydelsefulla enheter för bevarande. Om vi till exempel antar att muntjacs dör ut på en viss plats, hur ska vi då hantera detta? Ska vi återinföra dem? Varifrån ska vi återinföra dem? Det kan också ge information om saker som viktiga förvaltningsenheter”, frågade hon.

Detta kan vara särskilt brådskande när det gäller populationen i Western Ghats-Sri Lanka enligt Martins. ”Med hänsyn till den här populationens genetiska särart, deras rumsliga begränsning och det mänskliga trycket på deras livsmiljöer är det säkert att säga att ytterligare bedömning och utvärdering av deras bevarandestatus är beviljad.”

CITATION:

Martins, R. F., Fickel, J., Le, M., Van Nguyen, T., Nguyen, H. M., Timmins, R., … & Wilting, A. (2017). Fylogeografi av röda muntjaker avslöjar tre distinkta mitokondriella linjer. BMC Evolutionary Biology, 17(1), 34.

Timmins, R.J., Steinmetz, R., Samba Kumar, N., Anwarul Islam, Md. & Sagar Baral, H. (2016). Muntiacus vaginalis. IUCN:s rödlista över hotade arter 2016: e.T136551A22165292. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T136551A22165292.en. Hämtades den 05 april 2019

Groves, C., & Grubb, P. (2011). Ungulate taxonomy. JHU Press.

Wang, W., & Lan, H. (2000). Snabb och parallell minskning av kromosomala nummer hos muntjachjortar, härledd från mitokondriellt DNA-fylogeni. Molecular Biology and Evolution, 17(9), 1326-1333.

Groves, C. P., & Grubb, P. (1990). Muntiacidae. I Horns, Pronghorns, and Antlers (pp. 134-168). Springer, New York, NY.