Gamla gener sparas i arkiv på havsbotten
Växtplankton kan ha stora genetiska skillnader, trots att de lever geografiskt nära varandra. Mysteriet tycks nu ha fått en lösning: Vissa arter har förmågan att bilda vilostadier på havsbotten. Dessa slumrande gener kan hjälpa plankton att anpassa sig till förändringar i miljön.
Växtplankton har stora möjligheter att spridas långt eftersom de är små, många och flyter med strömmarna. Därför har forskarna tidigare trott att växtplankton är genetiskt lika över stora områden. Men istället har det visat sig att de genetiska skillnader i många fall kan vara stora bland populationer som är grannar.
En ny studie av forskare från Göteborgs universitet pekar ut växtplanktons förmåga att bilda vilostadier som en viktig förklaring till växtplanktons genetiska skillnader.
– När en art bildar cystor, ett vilostadium som liknar växternas fröer, kan arter överleva vilande under lång tid. Vissa arter kan överleva ett helt århundrade, säger Lisa Sundqvist, som bedrivit sin forskning vid Göteborgs universitet.
Gamla gener sparas i arkiv på havsbotten
När cystor bildas faller de ner till botten där de samlas i sedimentet och bildar ett arkiv av gamla generationer.
– Arkivet fungerar som en genbank, från vilken cystorna kan kläckas och börja leva på nytt i vattnet, säger Lisa Sundqvist.
Med hjälp av en modell visar forskarna att hos de arter som bildar vilostadier, kan en population förankras i ett område. Det gör att genetiska skillnader kan bibehållas och över tid förstärkas, även när det finns pågående förflyttning av individer mellan olika områden.
– Cystorna i sedimentet bidrar med ett lokalt genflöde från tidigare generationer som kan konkurrera ut, eller minska effekten av, genflödet från nutida populationer i andra områden. Litteraturgenomgångar visar också att genetiska skillnader mellan populationer nära varandra är betydligt vanligare hos växtplankton som kan bilda långlivade vilostadier jämfört med arter som inte kan det. Detta stärker vår teori, säger Lisa Sundqvist.
Större påverkan än förväntat
Den nya studien visar att den förankrande effekten som vilostadier har, troligen är mycket viktigare än vad forskarna tidigare trott. Den kan vara en stor del av förklaringen till de skillnader som forskarna ser i genetiska mönster, mellan arter som bildar vilostadier och de som inte gör det.
– Detta har stor betydelse för förutsättningarna till att anpassa sig till förändringar i miljön, säger Lisa Sundqvist.
Artikeln:
The anchoring effect-long-term dormancy and genetic population structure (ISME Journal)
Kontakt:
Lisa Sundqvist, som bedrivit sin forskning vid Göteborgs universitet, lisa.sundqvist@smhi.se, 0702-88 97 96
Josefin Sefbom, institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet, josefin.sefbom@marine.gu.se
