Gener från fossil berättar om hur djur påverkats av klimatförändringar

Att den Centraleuropeiska fjällräven dog ut i slutet av den senaste istiden och de Skandinaviska fjällrävarna har sitt ursprung i Sibirien får konsekvenser för en diskussion som förts i snart 150 år om hur arter svarar på klimatförändringar. Bland annat Darwin förutspådde att arter skulle flytta med ett förändrat klimatet. Men fjällrävarna betedde sig alltså inte som han antagit, de stannade i stället och dog ut när klimatet försämrades ur deras perspektiv.

Klimatet utgör en viktig del av dynamiken i evolutionen och har därmed stor betydelse för faunans sammansättning. När en istid tar slut och temperaturen stiger i ett område breder de arter ut sig som trivs i varmare klimat, medan de arter som föredrar kallare klimat får en mindre utbredning. Genetiken är ett viktigt instrument för att studera hur olika arter svarar på sådana klimatförändringar. Arter som ökat sin utbredning sedan den senaste istiden har tidigare studerats i detalj med DNA. Däremot har ingen art, vars utbredning har minskat när Europa blev varmare och isen drog sig tillbaka, ännu undersökts. Därför har hypotesen att arter flyttar med klimatet, som Darwin föreslog, eller om de hel enkelt stannar och dör ut, inte kunnat testas.

– Problemet med att använda genetiska metoder har varit att det krävs DNA-prover från områden som inte längre bebos av arten i fråga. För att komma åt detta problem analyserade vi DNA från fossil från fjällrävar som levde i Belgien, Tyskland och sydvästra Ryssland under senaste istiden, säger Anders Götherström, docent i genetik vid Uppsala universitet, och en av forskarna bakom studien.

När forskarna sedan jämförde resultaten från de Centraleuropeiska fossila fjällrävarna med de från moderna fjällrävar från Skandinavien och Sibirien stod det klart att de Skandinaviska fjällrävarna hade sitt ursprung i Sibirien och inte i Centraleuropa. De Skandinaviska fjällrävarna hade helt andra DNA-sekvenser än de Centraleuropeiska fjällrävarna, vilket tyder på att de Centraleuropeiska inte klarade att flytta på sig.

– Resultaten påverkar vår förståelse både för evolutionära processer och hur den klimatförändring som pågår just nu kommer att påverka arktiska arter, säger Love Dalén, doktor i zoologisk ekologi, tidigare på Stockholms universitet, numera verksam vid University of London.

För om arter inte lyckas flytta när klimatet försämras så innebär det att populationer utanför så kallade refuger, områden där de överlever både under istider och värmeperioder, befinner sig i en form av evolutionär återvändsgränd. De eventuella anpassningar och den genetiska variation som finns i dessa populationer går förlorade när klimatet skiftar.

– Vi befinner oss just nu i en period med ökande temperatur, och arktiska arter därmed i en fas när deras utbredning minskar. Om denna oförmåga att flytta med när habitaten krymper är ett generellt mönster, så innebär det att vi kan förvänta oss avsevärda förluster av genetisk variation hos arktiska arter i framtiden, säger Love Dalén.

Artikeln: http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0701341104v1

Kontaktinformation
Anders Götherström, docent i genetik vid avdelningen för evolutionsbiologi, tel: 018-471 64 83, hem: 08-720 06 20, e-post: Anders.Gotherstrom@ebc.uu.se, eller Love Dalén, doktor i zoologisk ekologi, School of Biological Sciences, Royal Holloway University of London, tel: +44 1784 443 562, mobil: +44 7942 23 22 90, e-post: Love.Dalen@zoologi.su.se