Denne myrsangeren har fått en gjøkunge i reiret. Den greide nok ikke å skjelne gjøkegget fra de andre eggene. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Derfor har noen gjøker blå egg

Gjøkegg viser stor variasjon i farge og mønster. Hvorfor er det sånn?

EVOLUSJON: I omtrent 100 år har forskere forsøkt å finne ut hvordan ulike hunngjøker kan ha så forskjellige eggfarger tilpasset bestemte vertsarter. Nå har en forskergruppe ved NTNU kommet frem til et svar i samarbeid med forskere fra store deler av Europa og Asia.

Denne rørsangeren har fått en stor munn å mette. Dens egne unger ble det ingenting av. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Denne rørsangeren har fått en stor munn å mette. Dens egne unger ble det ingenting av. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

– Hunnen bestemmer alt, er det korte svaret fra forsker Frode Fossøy.

Han er del av gjøkegruppa ved Institutt for biologi ved NTNU. Nå får de resultatene sine publisert i det velrenommerte tidsskriftet Nature Communications1.

– Vi viser her for aller første gang at blå gjøkegg er nedarvet kun gjennom mor. Far har altså ingen effekt på eggfargen til sin datter, sier Fossøy.

Forskerne har undersøkt et stort materiale fra Europa og Asia. De finner en klar sammenheng mellom blå eggfarge og arvestoff som utelukkende kommer fra moren (mitokondrielt DNA), og ingen sammenheng mellom eggfarge og arvestoff som kommer både fra mor og far (nukleært DNA).

Hunnene er spesialister på én vert

Gjøken (Cuculus canorus) er en parasitt. Gjøkhunnene legger egg i andre arters reir, det vet mange.

Gjøkungene kaster som regel ut alle ungene til verten for å sikre seg den fulle oppmerksomheten til fosterforeldrene.

Verten vil gjennom evolusjonen utvikle forsvarstrekk mot gjøkeparasittering; de kaster ut egg som ikke ligner på sine egne. For å unngå dette vil gjøkhunnen legge egg som er mer eller mindre identiske i form og farge med vertens egg. Denne kampen danner et evolusjonært våpenkappløp mellom gjøk og vert, der gjøkegget blir mer og mer likt vertsegget over tid.

Ulike gjøkhunner kan derfor legge egg i mange forskjellige farger og mønstre. De kan være blå, brune, grønne eller grå og ha prikker og flekker. Men hver enkelt hunngjøk legger bare egg av én enkelt farge, og blir derfor spesialist på å snylte på én bestemt vertsart. Heri ligger mye av grunnen til at fargen knyttes opp mot hunnen alene.

Saken fortsetter under bildet.

Illustrasjonen viser de mange variantene av egg som gjøken kan etterligne. Gjøkegget kan ha en annen størrelse enn vertsfuglens egg, men er ellers vanskelig å skjelne, i hvert fall for oss mennesker. Illustrasjon: NTNU

Illustrasjonen viser de mange variantene av egg som gjøken kan etterligne. Gjøkegget kan ha en annen størrelse enn vertsfuglens egg, men er ellers vanskelig å skjelne, i hvert fall for oss mennesker. De blå eggene til høyre er den eneste varianten uten flekker eller prikker. Illustrasjon: NTNU

Hannene ville forkludre ting

Nå har ikke forskerne ugjendrivelige bevis for at også de andre eggfargene er bestemt av mor. De har bare bevis for at blå egg er det. Men det er sannsynlig at dette gjelder for de andre fargene også.

Vår gjøk er utbredt gjennom hele Europa og bort til Asia. Det finnes fire underarter, som stort har sammenheng med geografisk utbredelse, men de kan parre seg på tvers av underarter om de får sjansen. Illustrasjon: NTNU

Vår gjøk er utbredt gjennom hele Europa og bort til Asia. Det finnes fire underarter, som stort har sammenheng med geografisk utbredelse, men de kan parre seg på tvers av underarter om de får sjansen. Illustrasjon: NTNU

Det har til og med vært spekulert i om gjøk som legger blå egg kan være en egen art, men det er det ingenting som tyder på. Det vanlige DNAet i disse gjøkene skiller seg nemlig ikke ut fra DNAet hos andre gjøker. Vi snakker bare om én art.

Hanner parrer seg med hunner med ulike eggfarger. Det ville fort gå galt om en hann parret seg med en hunn fra en annen eggfarge, og deres datter fikk en intermediær eggfarge ikke tilpasset noen av vertsartene. Eggene ville da fort bli gjenkjent og kastet ut av verten.

Det er en derfor en evolusjonær fordel for både hunnen og hannen at eggfargen er knyttet opp mot hunnen, siden det gir en langt større overlevelse hos avkommet.

Kjønnskromosomer

Med stor sannsynlighet er den blå eggfargen derfor knyttet til kjønnskromosomet, som hos fugler ikke heter X og Y, men W og Z.

En gjøkunge tar alle ressursene som verten burde ha brukt på egne unger. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

En gjøkunge tar alle ressursene som verten burde ha brukt på egne unger. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Hanner har kombinasjonen ZZ, mens hunner har WZ. Hunner er altså de eneste som har W-kromosomer.

Én annen mulighet finnes, nemlig at fargen er knyttet til mitokondrielt DNA, eller mtDNA, som også utelukkende arves fra moren.

100 prosent sikkert

Ved hjelp av store mengder data, blant annet fra museumsegg som er over 100 år gamle, har forskerne greid å fastslå helt sikkert at fargen på de blå eggene ikke har noe som helst med faren å gjøre.

Fossøy er biolog og det er ikke dagligdags at folk med dette fagfeltet kan komme med 100 prosent sikre konklusjoner. Men dette er altså et unntak.

Spredte seg fra Asia

Forskernes funn kommer i stor grad fra Finland og gjøk som legger blå egg hos rødstjerten. I tillegg har de et stort materiale på blå egg fra Kina.

Illustrasjonen viser sammenhengen mellom vår vanlige gjøk og beslektede arter, i tillegg til ulike underarter. Underartene markert i blått er de som legger blå egg. De skilte seg ut fra resten for omtrent 2,6 millioner år siden. Illustrasjon: NTNU

Illustrasjonen viser sammenhengen mellom vår vanlige gjøk og beslektede arter, i tillegg til ulike underarter. Underartene markert i blått er de som legger blå egg. De skilte seg ut fra resten for omtrent 2,6 millioner år siden. Illustrasjon: NTNU

Høyst sannsynlig har den blå fargen oppstått i Asia.

– Dette skjedde allerede for 2,6 millioner år siden, sier en engasjert Fossøy.

Dette er såpass lenge siden at i mellomtida har fire nye arter forgreinet seg fra den opprinnelige gjøkarten.

Den blå fargen på eggene har deretter spredt seg fra Asia og vestover mot Europa ved at hunnene har parret seg med lokale hanner og funnet vertsarter lokalt som lot seg lure av de blå eggene. Fordi den blå eggfargen bare nedarves gjennom mor har denne spredningen ikke påvirket fargen.

Mye arbeid gjenstår

Det er for øvrig ikke mange år siden Fossøy publiserte et studie på tre gjøkeraser i Bulgaria der resultatet tydet på at hannene kunne ha noe å si for andre eggfarger2. Men om det bare er den blå eggfargen som nedarves gjennom mor, eller dette også gjelder for andre eggfarger, vet han fortsatt ikke sikkert.

Frode Fossøy. Foto: Maria M. L. Sætre

Frode Fossøy. Foto: Maria M. L. Sætre

Foruten Fossøy er Eivin Røskaft, Arne Moksnes og Bård Gunnar Stokke med i gjøkgruppa fra Institutt for biologi.

Andre forskere som har bidratt er Torbjørn Ekrem fra NTNU Vitenskapsmuseet, Michael D. Sorenson, Wei Liang, Anders P. Møller, Jarkko Rutila, Fugo Takasu og Canchao Yang.

Forskerne har fremdeles nok å gjøre. De sitter på komplette genomer fra 50 gjøker, og skal nå gå gjennom dette materialet. Hver individuelle gjøk har 1,1 milliarder basepar i DNAet, så det er mer enn nok å gripe fatt i.

Kilder:

1.       Fossøy, F. et al. «Ancient origin and maternal inheritance of blue cuckoo eggs». Nature Communications 6:10272 doi: 10.1038/ncomms10272.

2.       Fossøy, F. et al. (2011). «Genetic differentiation among sympatric cuckoo host races: males matter». Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 278(1712): 1639-1645.