Bjørk produserer store mengder med pollen og frø som spres over store avstander, noe som fører til utkrysning og spredning av nye genetiske varianter over et stort område.

 
Til tross for at de ulike artene av bjørk har forskjellig antall kromosomer er de i stand til å krysse seg med hverandre, noe som sannsynligvis har skjedd mange ganger opp gjennom historien. Bjørkas evne til å kolonisere nye områder og mekanismene den har for å opprettholde genetisk diversitet, er egenskaper som kan vise seg å være svært fordelaktige under raske klimaendringer. Slik sett kan bjørk bli en svært viktig art i skogbrukssammenheng framover.
 

De forskjellige bjørkeartene i Norge

I Norge finnes tre naturlig forekommende arter av bjørk; vanlig bjørk (Betula pubescens), hengebjørk (B. pendula) og dvergbjørk (B. nana). Disse artene har videre sine underarter og varieteter. Både hengebjørk og vanlig bjørk har en vid utbredelse i Europa og finnes også i deler av Asia. Hengebjørka, også kalt lavlandsbjørk, finnes i Norge stort sett i lavlandet nord til Nord-Trøndelag, mens den mangler ute på kysten vestpå.
 
På gode lokaliteter kan hengebjørka produsere omtrent dobbelt så stort volum som vanlig bjørk. I Nordland finnes det spredte forekomster i Beiarn, Saltdalen, Tysfjord og Narvik. Den store genetiske variasjonen i hengebjørk har vært utnyttet i dyrkningssammenheng helt fra 1700-tallet.

Flammebjørk og valbjørk

Kjente kultivarer av hengebjørk er blant annet 'Gracilis' og 'Dalecarlica' (eller ornäsbjørk) som begge har svært flikete blader. Andre genetiske varianter som kjennes av mange er flammebjørk og valbjørk. Hengebjørka kjennetegnes på at stammebasen har tydelig skorpebark. Årsskuddene er vanligvis fulle av harpiksvorter og bladene har utdradd spiss.
 
Vanlig bjørk deles inn i underartene dunbjørk (B. pubescens ssp. pubescens) og fjellbjørk (B. pubescens ssp. tortosa). Treslaget er svært vanlig og vokser både i tørr og fuktig skog, myrkanter og i subarktiske områder. Den finnes ofte på litt surere og fuktigere jordsmonn enn hengebjørka og vokser også lengre nordover og høgere til fjells. Fjellbjørka vokser i Norge opp til 1580 meter over havet og danner skoggrensa opp mot høgfjellet. Dvergbjørk, eller kjerringris, er en liten busk, og er i Norge vanlig på myr i lavlandet og i fjellet. Denne finnes sirkumpolart i nordlige Eurasia, Svalbard, Grønland og Alaska.
Ulike bjørkestorter er mye brukt som prydtrær. Langs veien plantes mye bjørk siden den tåler forurensing godt. Bjørk har imidlertidig vist seg å være sårbar mot saltskader. Etter perioder med kalde vintre hvor sterkt trafikerte veier saltes mye, kan skadede bjørketrær observeres langs veiene. Foto: Oskar Puschmann / © NIBIO

Spredning av pollen og frø

Bjørk har hann- og hunnblomster på samme tre, men i hver sine blomsterstander som kalles rakler. Hannraklene er oftest hengende, og vinden får da lett tak i det lette og tallrike pollenet. Frøene er utstyrt med små vinger og er også tilpasset vindspredning. Bjørk sprer på denne måten genene sine over store avstander og kan opprettholde stor genetisk variasjon.

Hybridisering og dobling av kromosomtall

På verdensbasis varierer det aksepterte antall arter i bjørkeslekta mellom 30 og 60. Problemene knyttet til å bestemme antall arter og ikke minst greie ut slektskapet mellom artene, skyldes bjørkenes utroskap, eller evnen de har til å krysse seg med hverandre og lage hybrider. Samtidig har det gjentatte ganger skjedd påfølgende doblinger av kromosomtallet. Nye arter har oppstått og skilt seg genetisk fra foreldrene ved at de har doblet kromosomtallet sitt.
 
Mens hengebjørk og dvergbjørk har to sett med kromosomer (de er diploide slik som oss mennesker), har vanlig bjørk fire sett kromosomer. Den er en såkalt tetraploid. Til tross for at vanlig bjørk og dvergbjørk har ulikt sett med kromosomer hybridiserer de hyppig i fjellbjørkeskogen.

Krysser seg lett

Undersøkelser av populasjoner på Island viser at det er en stor andel av trær i fjellbjørkeskogen som består av triploide (med tre kromosomsett) individer. Disse individene krysser seg så tilbake med den vanlige bjørka, eller rettere sagt underarten fjellbjørk, og slik fungerer den triploide hybriden som en "genutveksler" mellom de to artene. Hybridisering mellom bjørkeartene er mer vanlig i høyereliggende strøk enn i lavereliggende strøk, sannsynligvis fordi artenes blomstringstid i høyereliggende strøk er mer lik enn i mer lavereliggende strøk.

Små genetiske forskjeller i kloroplast DNAet

Svenske forskere har undersøkt genetisk variasjon i kloroplast-DNAet hos de tre bjørkeartene. Kloroplaster er organeller i cellene der fotosyntesen foregår, og de har et eget genmateriale som hos bjørk nedarves fra mor og er unntatt rekombinasjon. I denne undersøkelsen, der materiale samlet fra hele Eurasia inngikk, fant man svært små genetiske forskjeller mellom artene.
 
Så lite som tre prosent av den totale genetiske variasjonen skyltes forskjeller mellom artene. Det var først og fremst mellom og innen populasjoner av samme art man fant genetiske forskjeller. Grunnen til man fant så liten forskjell mellom artene, skyldes trolig hybridisering mellom artene gjentatte ganger tilbake gjennom historien.

Bjørkas innvandringshistorie

Under siste istid var ikke utbredelsen til bjørk avgrenset til sørlige og østlige områder i Europa, slik man tror har vært tilfelle for de mer varmekjære lauvtreslaga. Fossile pollendata tyder på at bjørka spredte seg over Eurasia svært raskt for 10 000 år siden, noe som tyder på at bjørk har holdt til nær iskanten.
 
Palynologiske undersøkelser gjort av Leif Kullman i Sverige tyder faktisk på at bjørk kan ha kommet til Norge allerede under istida. På de første isfrie områdene på kysten av Nord-Norge, på Andøya, har man funnet megafossiler (fossile røtter og trestammer) av bjørk som er datert til å være så gamle som 16 900 år. Altså fra en tid da iskappa lå tjukk over Skandinavia og store deler av England. Flere funn ved Åreskutan i Scandnes fjellene i Sverige tyder også på at bjørk etablerte seg så tidlig som for 14 000 - 10 200 år siden. Her har bjørk vokst høyt til fjells, godt over dagens tregrense.

Flere genetisk grupper i Russland

Undersøkelsene som er gjort av kloroplast-DNAet til bjørkeartene tyder på at det er en egen genetisk gruppe av vanlig bjørk (B. pubescens) i Norge, Sverige og nord i Finland. Samtidig finner man igjen den samme genetiske gruppen i en populasjon i England og i en populasjon i Russland.
 
Russiske populasjoner av vanlig bjørk sogner ellers til andre genetiske grupper. Faktisk finner man også flere genetiske grupper i Russland, noe som kan henge sammen med at man har hatt adskilte overvintringsområder for bjørk i disse områdene. Kan den genetiske gruppen av bjørk funnet i Norden være spor etter populasjoner som har utviklet seg annerledes i et nordlig refugium?
 
Norske forskere har samtidig resultater basert på andre deler av arvematerialet (kjerne DNA) som viser at det ikke er noen genetiske forskjeller mellom bjørkepopulasjonene av B. pubescens i Eurasia. Variasjonen i de forskjellige arvematerialene kan speile forskjellige tidsøyeblikk, sannsynligvis speiler mønstrene i kloroplast-DNA istidshistorien og variasjonen i de andre delene av arvematerialet (kjerne DNA) dagens spredning av gener gjennom pollen og frø som har visket ut mye av de genetiske forskjellene som har vært.

Til Andøya under istiden

Nylig ble det publisert en pollenundersøkelse fra Sørvest- England. I et område nært opp til der isen lå under siste istid, er det funnet fossilt pollen av bjørk, gran, edelgran, alm og hassel som har blitt datert til tiden da isen hadde sin største utbredelse (22 000 - 17 500 år). Kan frø ha spredt seg herfra til Andøya under selve istiden?
 
Dette er data som blåser nytt liv i diskusjonene om både bjørkas og granas innvandringshistorie og betydningen av nordlige refugier. Og hva har dette å si for det genetiske variasjonsmønstret hos de forskjellige artene? Kan individer fra små nordlige overvintringsområder ha tilført unikt og viktig genetisk materiale til dagens populasjoner? Bare ytterligere undersøkelser kan gi svar på disse interessante spørsmålene.

Plakat om bjørk 

Norsk genressurssenter har utarbeidet en plakatserie med informasjon om norske skogtrær. Følg linken under for gratis nedlasting eller bestilling.
Til plakater om skogtrær
KONTAKTPERSON
Avkomsforsøk av hengebjørk. Her ser du hengebjørk fra et forsøk på Hoxmark i Ås kommune. Forsøket har vist oss at det er stor genetisk variasjon i vekstegenskaper mellom avkom fra forskjellige mortrær i samme bestand. Foto: Dan Aamlid
Arter og variasjon

En art blir ofte definert som en samling populasjoner hvor individene kan krysse seg med hverandre og lage fruktbart avkom. Denne definisjonen passer likevel ikke for alle planter og dyr. Hos bjørk krysser de ulike artene seg nokså lett med hverandre. De lager levedyktige hybrider som igjen kan krysse seg tilbake med foreldrene. Det dannes på denne måten mye genetisk variasjon som vises som mellomformer mellom artene.

Hengebjørk med hengende hannrakler og opprette hunnrakler. Foto: Per Arvid Aasen
Visste du at?

De vitenskapelige artsnavnene på de tre bjørkeartene er pubescens, pendula og nana som betyr henholdsvis hårete, hengende og liten.

Navnet bjørk betyr ”det lyse treet”. Den lyse fargen på stammene skyldes luftfylte tynnveggete korkceller i den ytterste delen av barken som kalles never. Bjørkenever har blitt brukt til papir, kurver, ryggsekker og fottøy. Birkebeinerne er oppkalt etter skotøy lagd av bjørkenever. Bjørkebarken inneholder betulin, et bakteriehemmende stoff som hemmer forråtnelse. Neveren ble derfor også brukt til oppbevaring av matvarer. Foto: Dan Aamlid
Heksekostene i krona på enkelte bjørketrær er en unormal vekst av knopper eller kvister forårsaket av soppen Taphrina betulina. Andre sopparter i samme slekt angriper og gir heksekoster på andre treslag.