Kortvingade gräshoppor stöder ny förklaring till evolution
Darwin förklarade evolutionen med att de individer som är bäst på att överleva och fortplanta sig bidrar med flest avkomlingar till nästa generation. En forskargrupp under ledning av professor Anders Forsman vid Linnéuniversitetet rapporterar nu att inte bara naturligt urval, utan även skillnader i djurs spridningsförmåga kan fungera som ett rumsligt filter och leda till snabba evolutionära förändringar. Resultaten är publicerade i tidskriften Journal of Evolutionary Biology.
Torngräshoppor är små insekter som uppvisar stor variation i färg, form, beteende, och inte minst i flygförmåga. Individer med långa vingar har möjlighet att flytta till mer gynnsamma områden om de lokala levnadsvillkoren försämras. Den kortvingade formen kan däremot bara ta sig fram mindre sträckor genom att hoppa. Forskarna upptäckte att i naturen varierar andelen långvingade och kortvingade gräshoppor kraftigt mellan områden. Andelen långvingade individer förändrades också över tiden efter en miljöstörning, till exempel från en skogsbrand.
Forskarna fångade gräshoppor på många olika platser i Sverige under flera år. Andelen långvingade gräshoppor var mycket högre i nyligen störda och föränderliga områden än i mer stabila miljöer. I föränderliga områden minskade dessutom andelen långvingade gräshoppor ju längre tid som passerat efter störningen. Däremot förändrades inte andelen långvingade individer över tid i stabila områden.
– Eftersom mönstret upprepas i många populationer är vi säkra på att det beror på olikheter i gräshoppornas livsmiljö, säger Anders Forsman.
Varför är då inte alla torngräshoppor långvingade? Förmågan att flyga kostar mycket energi, och därför har man länge ansett att långvingade individer får betala ett pris i form av lägre fortplantingsförmåga. Kortvingade individer borde därför ha en fördel i vissa miljöer.
– Men vi hittar ingen skillnad i antalet avkomlingar mellan de kort och långvingade formerna, berättar Hanna Berggren, vars examensarbete ligger till grund för den nu publicerade studien.
Genom att följa märkta individer i sin naturliga miljö upptäckte forskarna att torngräshoppor är hemortstrogna djur som normalt bara rör sig några få meter under loppet av flera dagar. Med hjälp av ett experiment kunde forskarna dessutom visa att de långvingade gräshopporna bara utnyttjar sin flygförmåga i ogästvänliga miljöer.
– Den här variationen i förmåga och benägenhet att flyga kan förklara de förändringar och skillnader vi ser mellan gräshoppor i olika miljöer, berättar Anders Forsman.
Forskarna kontrollerade om skillnaderna i vingfrekvens mellan populationer var ärftliga genom att föda gräshoppor i laboratorium. Långvingade gräshoppsmammor fick fler långvingade avkommor jämfört med kortvingade. Dessutom fick gräshoppor från störda områden fler långvingade avkommor jämfört med gräshoppor som kom från stabila områden, trots att ungarna växte upp under likvärdiga förhållanden. Skillnaderna i gräshoppornas vingstorlek mellan platser och år är alltså ärftliga och beror inte på födotillgång eller någon annan faktor i uppväxtmiljön.
– Det här handlar om oerhört snabba evolutionära förändringar, förklarar doktorand Jon Tinnert som också arbetat med studien.
– Det mest intressanta med vår studie är att de genetiska skillnaderna mellan olika typer av miljöer kan förklaras av variation i gräshoppornas spridningsförmåga, och att evolutionära förändringar tycks kunna äga rum även i total avsaknad av naturligt urval, avslutar Anders Forsman.
INFORMATION OCH KONTAKT
Artikeln
Berggren, H., Tinnert, J. and Forsman, A. 2012. Spatial sorting may explain evolutionary dynamics of wing polymorphism in pygmy grasshoppers. Journal of Evolutionary Biology.
Länk till tidskriftens hemsida
Anders Forsman ingår i Linnéuniversitetets spetsforskningsgrupp Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems.
