Metalltålig fjällväxt kom från både öst och väst
De växter som först spred sig i den smältande inlandsisens spår är oftast försvunna i skogslandet nedanför fjällen. Ett undantag är fjäll-arven, som med sin speciella anpassning till höga halter av magnesium och nickel även finns kvar i låglänta marker. En doktorsavhandling från SLU och Mittuniversitetet visar att denna metalltålighet inte finns i alla bestånd inom artens utbredningsområde. I stället tycks det handla om en anpassning som har utvecklats lokalt, både hos den fjällarv som invandrat från väster och hos den som kommit från öster.
När den senaste inlandsisen smälte började växter sprida sig ifrån platser som varit isfria, så kallade refugier. De tidigaste kolonisatörerna finns idag kvar i arktiska och alpina miljöer, för nedanför trädgränsen har de sedan länge konkurrerats ut. Fjällarven (Cerastium alpinum) går dock fortfarande att hitta även på öppna växtplatser i skogslandet där successionen stannat upp på ett pionjärstadium. Fjällarven växer bland annat i klippskrevor och rasbranter, men framför allt på naturligt giftiga så kallade serpentinjordar* i hela Norden. Få andra växter tål de höga halterna av nickel och magnesium i dessa jordar. Skogslandets fjällarvslokaler kan ses som historiska fotspår från den tidiga kolonisationen.
Anna-Britt Nyberg-Berglund har i sitt doktorsarbete använt genetiska markörer för att kartlägga hur fjällarvens kolonisation efter istiden gick till. Undersökningarna visade att fjällarven i västra Norden skiljer sig genetiskt från de östliga populationerna. Detta tyder på två invandringsvägar och dessa tycks mötas i en hybridzon i norra Norden. I en uppföljande studie jämfördes den nordiska fjällarven med fjällarv från andra delar av världen. Genetiskt sett var nordisk fjällarv betydligt mer lik fjällarv från norra Canada, Grönland och Island än fjällarv från Alperna och Pyrenéerna. De nordliga områdena kan alltså ha koloniserats ifrån samma refugieområden.
En annan del av avhandlingen visar att fjällarvens anpassning till serpentinjord inte beror på en generell tålighet hos arten, utan att det har skett lokala anpassningar på flera håll. När groddplantor fick växa i lösningar med höga halter av nickel och magnesium avslöjade rottillväxten att plantornas metalltolerans återspeglade miljön där växtmaterialet hämtats. Groddplantor från serpentinjordsbestånd hade betydligt högre metalltolerans än groddplantor från näraliggande växtplatser på andra typer av jordar. En klar lokal anpassning påvisades både i den västliga och i den östliga immigrationslinjen vilket tyder på att fjällarven utvecklat metalltolerans parallellt efter den senaste istiden.
* Serpentin är en omvandlingsprodukt av olivin som är ett vanligt mineral i jordmanteln. Omvandlingen har skett i samband med bergskedjeveckning och serpentin finns på många platser över hela världen, bland annat i den Skandinaviska fjällkedjan och i det finska skogslandet. Serpentinjordar är näringsfattiga men mycket rika på järn och magnesium och innehåller även relativt höga koncentrationer av tungmetaller så som nickel, krom och kobolt.
Anna-Britt Nyberg Berglund har ingått i docent Anna Westerberghs forskargrupp vid institutionen för växtbiologi och skogsgenetik, SLU, Uppsala. Anna-Britt har haft en doktorandtjänst vid institutionen för naturvetenskap vid Mittuniversitetet, Sundsvall med handledning av professor Nils Ekelund och även professor Anssi Saura, institutionen för molekylärbiologi, Umeå Universitet.
Fil Lic Anna-Britt Nyberg-Berglund, institutionen för växtbiologi och skogsgenetik vid SLU i Uppsala, och institutionen för naturvetenskap vid Mittuniversitetet i Sundsvall, försvarar fredagen den 3 juni kl. 10.00 sin doktorsavhandling Postglacial colonization and parallel evolution of metal tolerance in the polyploid Cerastium alpinum. Disputationen äger rum i Aulan, Genetikcentrum, SLU, Ultuna, Uppsala. Fakultetsopponent är Professor Christian Brochmann, National Centre for Biosystematics, Naturhistorisk museum, Universitetet i Oslo, Norge.
Kontaktinformation
Mer information: Anna-Britt Nyberg-Berglund, 060-14 84 02
E-post: Anna-Britt.Nyberg-Berglund@miun.se
