Omringet af tåge vandrer tre mænd op ad en knivskarp bjergryg i bidende kulde. Nogle steder er vejen kun ti centimeter bred, og de må kravle for at undgå den 300 meter dybe afgrund på deres ene side.
De er ikke langt fra toppen af det 6267 meter høje bjerg Chimborazo i de nordlige Andesbjerge, men er tvunget til at vende om.
De har hverken passende tøj eller udstyr til at begå sig i det livsfarlige terræn, de kæmper med vejrtrækningen i den tynde luft, og den iskolde vind torturerer deres hænder og fødder.
Selvom de aldrig når toppen, er ekspeditionen en succes.
Bjerget Chimborazo i Ecuador ligger næsten præcis på ækvator. Alligevel når temperaturen på toppen sjældent op over frysepunktet.
En af mændene på bjerget, den tyske naturalist Alexander von Humboldt, har siden 1799 jagtet en teori, der skulle forene forskellige naturvidenskabelige felter og favne naturen som en helhed.
På sin rejse gennem Syd- og Mellemamerika har Humboldt kortlagt forholdene mellem klimaet, geologien og arterne i bjergene, og han har fået en åbenbaring: Et enkelt bjerg i de tropiske egne kan omfatte stort set alle klodens klimazoner på sine skråninger, og arterne varierer derfor drastisk fra bjergets fod til top.
I dag, over 200 år senere, er Humboldts åbenbaring blevet bragt i spil igen. Forskerne har nu opdaget, at bjerge rummer flere arter end selv regnskovene i lavlandet, der tidligere er blevet hyldet som klodens mest artsrige områder.
Humboldts teori udgør en vigtig del af forklaringen. Men nye undersøgelser viser, at bjergenes liv er mere komplekst, end Humboldt havde indset. Og forskerne vil nu overvåge tusindvis af dyr fra rummet for at afsløre de sidste hemmeligheder bag arternes udbredelse på planeten.
Vokseværk skaber nye arter
Regnskoven langs Amazonfloden i Sydamerika er kendt som klodens mest artsrige område.
Men i de sidste årtier har forskerne opdaget, at regnskoven i lavlandet er decideret artsfattig sammenlignet med naboområdet, de nordlige Andesbjerge.
Og undersøgelser af hele klodens artsrigdom viser, at selvom bjerge kun udgør 25 procent af Jordens overflade, så rummer de 87 procent af alle pattedyr-, fugle- og paddearter.
Dyr og planter foretrækker bjerge
Kloden huser omkring 21.000 arter af pattedyr, fugle og padder, og ifølge forskere fra GLOBE-instituttet på Københavns Universitet lever cirka 32 procent af arterne næsten udelukkende i bjerge, og yderligere 55 procent lever både i bjerge og i lavlandet. Kun 13 procent af klodens arter holder sig væk fra bjergene. Især de subtropiske og tropiske bjerge er rige på arter, og de nordlige Andesbjerge, som strækker sig fra Ecuador i syd til Venezuela i nord, er den mest artsrige region på kloden. Her findes omkring 3000 arter af hvirveldyr og 45.000 plantearter, hvoraf næsten halvdelen udelukkende lever i dette område.
En af de vigtigste årsager til bjergenes mangfoldighed er de store variationer i klimaforholdene, som Humboldt dokumenterede i 1800-tallet.
Et enkelt bjerg kan være dækket af tropisk regnskov i bunden, løvfældende træer lidt højere oppe, derefter nåleskov, så græsland og buske og til sidst et goldt landskab på toppen. Lavlandet har derimod nogenlunde de samme klimaforhold overalt.
På et relativt lille område er de nordlige Andesbjerge udsat for omkring halvdelen af klodens klimatyper – langt flere end Amazonregnskoven i lavlandet, hvis areal er mere end 12 gange større.
Men selvom klimavariationerne står bag en stor del af bjergenes artsrigdom, kan de ikke være hele forklaringen. Bjergene er simpelthen for rige på arter til, at klimaet alene kan være årsagen.
I 2018 fandt et internationalt forskerhold frem til en ekstra ingrediens i opskriften på bjergenes ekstreme artsrigdom: vokseværk.
Bjergområder fødes, når tektoniske plader banker mod hinanden og presser jorden opad. Processen varer millioner af år, og nogle bjergområder, som fx Himalayabjergene, vokser stadig i dag – cirka en centimeter om året.
Mens bjergene langsomt skyder i vejret og samtidig nedbrydes af vind og vejr, bliver landskabet gradvist ændret, så der opstår mange forskellige miljøer på skråningerne. Det varierede landskab giver rig mulighed for udvikling af nye arter.
Flest arter højere oppe
Artsrigdommen i bjergene er tidligere blevet overset af forskerne, og det skyldes blandt andet en sejlivet myte om, at antallet af arter falder i takt med de stigende højdemeter op ad bjerget.
Først inden for de seneste par årtier er det gået op for forskere, at det ikke er tilfældet. Faktisk topper artsrigdommen i mange bjergområder først oppe over en kilometers højde – og i nogle tilfælde i næsten tre kilometers højde.
10.000 plantearter lever på skråningerne af de østlige Himalayabjerge.
Blandt 90 undersøgelser fra bjergregioner i hele verden fandt kun 20 procent et ensartet fald i artsrigdommen op ad bjerget, mens cirka halvdelen fandt, at antallet af arter var højest midt på bjerget, og 24 procent ingen forskel fandt mellem bunden og midten af bjerget.
Mange af undersøgelserne tager dog ikke højde for størrelsesforskellene på områderne i de forskellige højdezoner. Ofte indsnævres arealet i takt med stigende højdemeter, og når forskerne medtager forskellene i arealet, bliver det endnu mere klart, at den største koncentration af arter findes midt på bjerget.
Bjergenes midte er tidligere blevet sprunget helt over i nogle optællinger af arter, fordi forskerne antog, at antallet af arter på midten lå et sted mellem antallet af arter ved bjergets fod og top. Dermed overså de klodens mest artsrige områder.
Kløfter og skygge skaber nye arter
Iskolde bjergtoppe, dybe kløfter og forskelle i mængden af sollys. De fysiske forhold i bjergene er langt mere varierede end i lavlandet, og forskerne er tæt på at forstå, hvorfor bjergene rummer flere arter end noget andet sted på kloden.
Selv tropiske bjergtoppe er iskolde
Temperaturen falder med cirka 6,5 grader, og lufttrykket med omkring ti procent for hver kilometer op ad bjerget. Arterne højere oppe på bjerget er derfor nødt til at håndtere ekstrem kulde og lavt iltniveau, og tilpasningerne driver dannelsen af nye arter.
Kløfter blokerer udveksling af gener
Landskabet i bjergene er langt mere varieret end i lavlandet, og det giver grobund for flere forskellige arter. Desuden kan bjergvægge og kløfter adskille medlemmer af samme art, så de ikke kan udveksle gener og med tiden udvikler sig til forskellige arter.
Skygge driver dannelsen af arter
På den nordlige halvkugle vil bjerges sydside få mere sollys end nordsiden – og omvendt på den sydlige halvkugle. Det medfører klimaforskelle rundt om bjerget, selv inden for den samme højdezone, og dermed også forskelle i sammensætningen af arter.
Forskerne ved endnu ikke med sikkerhed, hvorfor artsrigdommen er størst halvvejs oppe ad bjerget.
En forklaring er, at denne midterzone modtager indvandrende arter fra både toppen og bunden af bjerget og dermed ender med flest arter.
En anden er, at klimaforholdene midt på bjerget er optimale for dyr og planter, fordi temperatur og nedbørsmængde er høje, men ikke for høje.
Rumstation skal løse gåde
De enestående klimaforhold på bjergenes sider er formentlig en af de vigtigste årsager til bjergenes artsrigdom, og forskerne er nu bekymrede for, at forholdene vil ændre sig med den globale opvarmning.
Gletsjere, især i tropiske bjerge, trækker sig tilbage i langt højere tempo end tidligere, og det forandrer fuldstændigt arternes levesteder.
Samtidig er mange af bjergenes arter følsomme over for selv små ændringer i temperaturen, og de vil med stor sandsynlighed uddø, hvis temperaturen bliver ved med at stige hurtigt.
På den anden side kan bjergenes kløfter måske fungere som beskyttende luftlommer, hvor temperaturen bliver holdt nogenlunde konstant.
Frøen Gastrotheca excubitor lever i tre til fire kilometers højde i Perus bjerge. Den er i øjeblikket truet af menneskelige aktiviteter.
Uanset hvad, skal gåden om, hvorfor bjergene huser verdens største artsrigdom, løses hurtigt, så vi kan redde så mange arter som muligt.
Gåden, som forskerne har døbt Humboldts gåde til ære for Alexander von Humboldt og hans banebrydende arbejde, bliver nu angrebet fra flere vinkler og af forskere fra mange forskellige forskningsfelter.
Et af de mest ambitiøse projekter er det internationale ICARUS-projekt. Ligesom Humboldt, der fik sin åbenbaring i seks kilometers højde i Andesbjergene, vil ICARUS hæve sig højt over landskabet – denne gang i 400 kilometers højde på Den Internationale Rumstation.
Her skal en nyinstalleret antenne opfange informationer om geografisk placering, temperatur og bevægelse fra små sendere, som forskerne vil placere på op mod 100.000 dyr.
Projektet skal blandt andet afsløre, hvordan dyr spreder sig til nye områder og potentielt giver ophav til nye arter.
Dermed vil forskerne snart kunne afkode, hvorfor bjergene er den perfekte katalysator for dannelsen af arter.
