Gamla fjärilsfjäll avslöjar forntida insektsutbrott
Sedimenten i våra sjöar speglar hur miljön har förändrats genom årtusendena. Forntida insektsutbrott går att spåra – genom fjärilsfjäll som bevarats. Upptäckten kan få ett stort genomslag inom historisk ekologi.
Kunskapen om hur våra förhistoriska skogar såg ut bygger till stor del på analyser av pollen som har bevarats på olika djup i sediment i sjöar, mossar och kärr. Dessa sediment speglar också hur växtligheten har förändrats genom årtusendena.
Metoden, som har använts i över hundra år, vilar på fröväxternas enorma produktion av pollen, som sprids vida omkring och kan hamna på ställen där de sedimenterar och bevaras i hundratusentals år. Den fuktiga och ganska syrefattiga miljön gör att pollenkornets ytterskal inte bryts ned.
Nu har det visat sig att det med hjälp av dessa sediment också går att följa förekomsten av stora insektsutbrott genom årtusendena. Miguel Montoro Girona, som är postdoktor vid SLU i Umeå, har tillsammans med kollegor från Université du Québec i Kanada visat att fjäll från fjärilsvingar bevaras i sjösediment på samma sätt som pollen. Fjällen, som går att artbestämma, är uppbyggda av kitin och bryts ned mycket långsamt. Dessutom har varje fjäril tusentals fjäll på sina vingar, och under massförekomster finns det enormt mycket vingfjäll i omlopp.
Upptäckte strukturerna av en slump
– Vi fick idén till den här upptäckten av en slump, berättar Miguel. Det började med att en limnolog hade upptäckt ”konstiga strukturer” i ett vattenprov och undrade vad det var, och svaret visade sig vara fjäll från fjärilsvingar. När vi senare under sommaren såg stora mängder vecklar-fjärilar som flöt omkring på sjöar under ett utbrott av Choristoneura fumiferana – den värsta skadeinsekten på barrskog i östra Kanada – visste vi precis vad vi ville göra.
Andra forskare var skeptiska till idén, men Miguel Montoro Girona och hans kollegor hade inga problem med att hitta fjärilsfjäll i sjösedimenten. Efter att ha insett upptäcktens potential inom historisk ekologi (paleoekologi) har de nu också finslipat tekniken för att ”vaska fram” fjällen ur sedimentproven, och tagit fram nycklar för artbestämning.
– Vi har faktiskt svårt att förstå att ingen har kommit på det här tidigare, säger Miguel. Pollenforskarna har inte noterat de här ”strukturerna”, vilket delvis beror på att fjällen förstörs när sedimentproverna behandlas inför pollenanalys. Men fjällen har funnits där hela tiden, och väntat på att bli upptäckta.
Räknade fjärilsfjäll i fem år
Med sin nyutvecklade metod har de nu studerat fjärilsfjäll i sedimenten i den kanadensiska sjön Lac Flévy i provinsen Quebec. Den fem meter långa borrkärnan täckte en tidsperiod på 10 000 år, och det krävdes fem år av hårt arbete för att räkna alla fjäll under mikroskop och utveckla metoden. Även om en stor del av fjällen var skadade och svåra att artbestämma kunde forskarna slå fast att de lagerdjup där det fanns särskilt mycket fjäll sammanföll med perioder med stora insektsutbrott.
I sin artikel i tidskriften Frontiers in Ecology and Evolution ger forskarna en rad exempel på forskningsområden där deras nyupptäckta metod kan ge viktiga insikter. Det handlar om ekologi och evolution, men också om biologisk mångfald, klimatförändringar och skogsbruk. Idag förs till exempel diskussioner om hur ett varmare klimat kan påverka risken för stora härjningar av skadeinsekter, och då kan det vara värdefullt att undersöka de historiska sambanden mellan klimat och insektsförekomst.
– Vi hoppas att vår metod får samma stora genomslag som pollenanalysen fick för hundra år sedan, säger Miguel. Det här är bara toppen på ett isberg; kanske kan 2018 bli fjärilsfjällens år!
Själv är Miguel Montoro Girona idag verksam vid SLU i Umeå, där han modellerar effekterna av naturliga störningar i skog, såsom älgbetning, stormar och insektsutbrott, i ett förändrat klimat. Han berättar att det finns en rad fjärilsarter som är svåra skadegörare i nordiskt skogsbruk, såsom tallmätare, barrskogsnunna, lövskogsnunna och ekvecklare.
Artikeln:
Miguel Montoro Girona, Lionel Navarro & Hubert Morin. A Secret Hidden in the Sediments: Lepidoptera Scales (Front. Ecol. Evol., 26 January 2018)
Kontakt:
Miguel Montoro Girona, postdoktor, Institutionen för vilt, fisk och miljö, Sveriges lantbruksuniversitet, Umeå, miguel.montoro.girona@slu.se
