Annons
X
Annons
X

Darwin grävde upp viktiga fakta om daggmaskar

Charles Darwin är berömd för sin forskning om arternas uppkomst. Mindre känt är hans intresse för daggmaskar. Under sin sista tid skrev Darwin en bok om de grävande maskarna, en studie som har haft stor betydelse för förståelsen av mullbildning i lövskogar.

Charles Darwin och med en mask, teckning i Punch, 1881.
Charles Darwin och med en mask, teckning i Punch, 1881. Foto: AOP

I dag för 200 år sedan föddes Charles Darwin, vars bok om arternas uppkomst kom att lägga grunden för vår uppfattning om hur livet på jorden utvecklades och nya arter uppkom. Mindre känt är att han under sina sista år studerade och skrev en bok om de grävande daggmaskarna och hur dessa genom sin blandning av mineraljord och multnande växtdelar begravde föremål som hamnat på marken. Darwins undersökningar av daggmaskarnas jodbearbetning har haft stor betydelse för förståelsen av mullbildningen i våra lövskogar.

Intresset för daggmaskarna och deras jordbearbetning fick Darwin redan i unga år, när han såg att små bitar av bränd märgel och slagg som strötts ut på marken efter några år låg på flera centimeters djup under markytan. Resultatet redovisades vid ett föredrag på Royal Society i London, ett år efter det att han återvänt till England med forskningsfartyget Beagle.

Hans uppgift på forskningsresan var att samla in växter, djur, stenar och fossil på de olika platserna som besöktes. Vid vistelsen på Galápagosöarna hade Darwin lagt märke till att växterna och djuren liknade någon art på Amerikas fastland, men skilde sig något därifrån och att denna skillnad varierade mellan öarna. Några år efter hemkomsten råkade han läsa Thomas Malthus debattskrift om risken för överbefolkning när människornas antal inte begränsades på ett eller annat sätt. Boken gav honom associationer till kampen för tillvaron mellan de olika fågelarterna på de isolerade öarna på Galápagos. Kanske förklaringen till skillnaderna mellan de olika arterna berodde på att endast de för miljön mest anpassade fågelarterna hade överlevt? Han kunde inte släppa tanken utan vidareutvecklade den, vilket så småningom resulterade i hans kända böcker om ”Arternas uppkomst” samt ”Människans härkomst”.

Annons
X

Trött på all uppmärksamhet och sannolikt plågad av all kritik som hans böcker hade gett upphov till, riktade Darwin under sina sista år sin stora iakttagelseförmåga återigen mot daggmaskarna och deras jordbearbetning. Sex månader före sin död år 1881 utkom boken ”The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms”, i vilken han skildrar bildningen av humusformen mull genom daggmaskarnas aktivitet.

I inledningen till denna inom marklärans område klassiska bok, hänvisar han till sin tidigare iakttagelse att bränd märgel som strötts ut på marken efter 15 år hade hamnat 7 cm under jordytan. Orsaken var enligt Darwin att märgeln hade begravts genom att daggmaskar fört upp finjord till markytan genom sina exkrementer. Denna förklaring var emellertid ursprungligen inte hans egen utan kom från hans nyblivna svärfar, Josiah Wedgwood II, som var en känd brittisk porslinstillverkare.

I de två första kapitlen av boken beskriver Darwin olika försök med daggmaskar som förvarades i burkar med jord. Studierna begränsades till de stora grävande arterna av daggmaskar vars känslighet för ljus, värme, hörsel, lukt, vibrationer och beröring undersöktes. De slutsatser som han drar av sina iakttagelser är att maskarna reagerar för ljus, vibrationer och beröring. I fråga om lukt fann han att de inte reagerade för exempelvis tobak men däremot för exempelvis vitkål och lök, särskilt om de var något förmultnade. Detta undersöktes genom att gräva ned små bitar av färska eller halvt nedbrutna vegetabilier ungefär en halv centimeter i jorden och se hur fort maskarna fann och åt upp dem. Förutom vitkål och lök var morot, pepparrot och selleri mycket omtyckta av maskarna till skillnad mot blad av timjan, salvia och mynta.

Daggmaskarna föredrar delvis förmultnade växtdelar vilket tyder på att de lever av de bakterier och svampar som först angriper växtresterna. Men maskarna lever inte bara av dessa utan även av den organiska substans som finns i marken vilket Darwin kunde bekräfta med flera iakttagelser av daggmaskhögar på mark där vegetation saknades.

Daggmaskens vanligaste föda i naturen är olika blad och andra växtrester som den under natten drar mot maskgångens öppning där den sitter fast med bakändan. Tack vare borst kan den sitta så fast förankrad att fåglar som försöker ta masken får slita och dra i den för att få loss den från hålet. Daggmaskarna drar bladen en bit ner i gången och formar på så sätt en strut över maskgångens öppning. I näringsrika lövskogar där det vanligtvis är gott om daggmaskar kan dessa lövstrutar på senhösten bilda ett mönster bland löven på marken. Kommer man tillbaka till samma plats på våren är mestadels de flesta löven försvunna på grund av daggmaskarnas aktivitet.

Om man tittar närmare på de lövstrutar som maskar har dragit till och in i maskgångarna, finner man att de flesta löven har dragits ned på det enklaste sättet, nämligen med den spetsiga delen först. Darwin undersökte 227 något nedbrutna löv som fanns i maskgångar och fann att 80 procent av dessa hade dragits ned från spetsen, 9 procent från basen och 11 procent från sidorna av bladen. Detta ledde Darwin in på funderingar om daggmaskarnas intelligens och han redovisar många försök med blad av olika former. För att undvika att maskarna drivs av någon form av instinkt vid valet av löv, gjorde han försök med små spetsiga trianglar av papper som bestrukits med fett för att göra bladen styvare.

Även om Darwins iakttagelser och undersökningar av daggmaskarnas levnadsförhållanden är en intressant läsning så är avsikten med boken, liksom även det största värdet av den, i första hand beskrivningen av maskarnas jordbearbetning.

I sin trädgård kunde Darwin studera hur stenplattor som lagts ut på en liten stig i gräsmattan så småningom täcktes av daggmaskexkrementer och efter en tid var helt täckt av jord. När stenplattorna efter 34 år togs bort, var jordlagret över dem ungefär 2,5 cm. Genom att mäta tjockleken på den jord som bildats över föremål som under en känd tid varit begravde, fann Darwin att medelvärdet för tjockleken av det jordlager som bildats under en tioårsperiod var 4,7 cm för fem olika lokaler.

Han anställde även en dam som fick till uppgift att under ett år samla in, torka och väga daggmaskexkrementer från två provytor på vardera en kvadratyard (0,836 kvadratmeter). Medelvärdet för daggmaskexkrementernas vikt var för dessa provytor 2,92 kg per kvadratmeter och år. Genom att bestämma volymvikten kunde tjockleken av dessa daggmaskexkrementer beräknas till 0,32 cm utspridda på en yta av en kvadrat yard. Under tio år har det alltså bildats 3,2 cm jord vilket är ett lägre värde än 4,7 cm som var tjockleken på den jord som under en tioårsperiod begravt olika föremål. Han förklarar skillnaden med de förluster som kan uppstå vid insamlingen av daggmaskexkrementer, särskilt efter regn.

Från daggmaskarnas begravning av krukskärvor, stenar och block är steget inte långt till undersökningar av fornminnenas läge i marken. Genom att maskarna äter jord under föremålen och avlagrar den på jordytan kommer föremålen att sjunka ned i jorden. Yxor, mynt och andra föremål som tappades på marken en gång i tiden, kom att täckas av daggmaskexkrementer och begravas i jorden ända tills marken av en eller annan anledning grävdes upp till tillräckligt stort djup.

Darwin beskriver i samarbete med arkeologer utgrävningarna av sex begravda romerska byggnader samt ett kloster från 1500-talet som var täckta av jord och av en slump upptäcktes i mitten på 1800-talet. Han fann att tjockleken på det lager jord som täckte resterna av byggnaderna endast var omkring 23 cm vilket var ett lågt värde med hänsyn till den långa tid som gått sedan byggnaderna begravdes. I tidigare undersökningar hade han funnit att föremål under en tioårsperiod täcktes med 4,7 cm jord. Anledningen till att jordlagret över byggnaderna inte var tjockare anser Darwin bero på att daggmaskarna vanligtvis inte bearbetar djupare jordlager. Endast under vintertid när marken är frusen eller under torrperioder går daggmaskarna djupare ned i jorden. Murar och stenblock som var begravda djupare ned i jorden påverkades därför inte av daggmaskarnas jordbearbetning. Darwin avslutar kapitlet om begravningen av gamla byggnader med att konstatera att arkeologerna sannolikt inte är medvetna om hur mycket de har att tacka daggmaskarna för att fornminnen har bevarats.

Det är viktigt att påpeka att Darwins undersökningar och erfarenheter vanligtvis begränsas till kalkrika områden i England med riklig förekomst av daggmaskar. När han skriver att daggmaskar tycks finnas i stort sett överallt på jorden är han tydligen helt ovetande om att de nordiska barrskogarna vanligtvis helt saknar grävande daggmaskar. Daggmaskar finns även där men de är inte arter som gräver sig ned djupare i marken och blandar mineraljord och organisk substans. De djur som i svenska barrskogar transporterar upp mineraljord mot markytan är vissa arter av myror men deras verksamhet är liten jämfört med daggmaskarnas omblandning av jord i näringsrika lövskogar. Den begravning av fornminnen som Darwin beskriver kan därför huvudsakligen bara finnas i näringsrika lövskogar i södra Sverige. I svenska barrskogarna ligger fornminnena därför huvudsakligen under humuslagret ovanpå mineraljorden eller strax därunder.

Under den tid som Darwin undersökte daggmaskarna och deras jordbearbetning pågick i Europa en stor vetenskaplig debatt om växternas näringsupptagning. I början av 1800-talet var den rådande uppfattningen att växterna liksom djuren levde av multnande växt- och djurdelar. Man hade visserligen tidigare funnit att kalk och vissa salter hade en positiv effekt på växterna men detta förklarades med att de löste upp humusen så att den blev lättare upptagbar för växterna. Denna så kallade humusteori hade många starka anhängare, däribland den internationellt mycket kända svenska kemisten Berzelius.

Den som anses definitivt ha avfärdat humusteorin var den tyska kemisten Liebig som i en bok år 1840 redovisade tidigare försök som visade att humusmängden inte minskade vid växternas näringsupptagning utan snarare ökade på grund av döda växtrötter. Endast koldioxid, vatten och vissa växtnäringsämnen var nödvändiga för att gröna växter med hjälp av solenergi skulle kunna bilda organisk substans.

I sin bok tar Darwin inte ställning till denna viktiga upptäckt som förklarar hur växter och därmed även människor och djur kan leva på jorden. Med sitt stora vetenskapliga kontaktnät kan han på 1870-talet knappast ha varit ovetande därom. Han skriver om humussyror och deras betydelse för den kemiska vittringen men däremot inget om humusens betydelse för växternas näringsupptagning vilket man skulle kunna vänta sig om han fortfarande var anhängare av humusteorin. Han kanske inte ville ta ställning genom att ge sig in i ännu en stor vetenskaplig strid.

Darwins bok har blivit en klassiker både i fråga om daggmaskarna jordebearbetning och bildningen av humusformen mull, som är en blandning av humus och mineraljord. Till skillnad från i England har denna humusform emellertid en begränsad utbredning i Sverige. Beroende på klimat och geologi saknas nämligen stora grävande daggmaskar i svenska barrskogar. Avsaknaden av dessa ger upphov till en humusform där mer eller mindre förmultnade växtrester ligger som ett täcke på mineraljorden. Denna humusform som kallas mår beskrevs av den danske skogsforskaren P E Müller i två böcker som kom ut ungefär samtidigt som Darwins bok. Dessa böcker har lagt grunden till förståelsen av hur våra två viktigaste humusformer har bildats.

Charles Darwin en livskraftig 200-åring blog.svd.se

Nils Nykvist
är professor em vid Sveriges lantbruksuniversitet

Annons
Annons
X

Charles Darwin och med en mask, teckning i Punch, 1881.

Foto: AOP Bild 1 av 1
Annons
X
Annons
X