Under den senaste istiden utvecklade arktiska torskfiskar sin förmåga att klara extrem kyla i Norra ishavet. Det visar analyser av små fiskben, så kallade otoliter, som hittats i djuphavssediment i Arktis.
– Benen visar när och var fiskar levde i arktiska vatten under de enorma klimatförändringar som skedde vid den senaste istiden, säger Julek Chawarski, tidigare forskare vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik vid Stockholms universitet, i ett pressmeddelande.
Spår av tidigare ryggradsdjursliv
Otoliter är små benstrukturer i fiskars inneröra som registrerar rörelser, gravitation och ljudvibrationer. De otoliter som ingick i studien hittades under en forskningsexpedition till Arktis med syfte att kartlägga områdets fiskbestånd.
– Men när de första bottenproverna kom upp på däck upptäckte vi dessutom en forntida fiskotolit, säger Pauline Snoeijs-Leijonmalm, professor i marinekologi vid Stockholms universitet.
Fynden av otoliter i bottensedimentet visar att ryggradsdjur har levt i centrala Norra ishavet under lång tid. Sådana spår är annars mycket sällsynta i Arktis.
– Fiskbenen visar att det även under den senaste istiden fanns en komplex näringsväv i Arktis, som liknar den som finns idag. Fiskar är centrala i näringskedjorna i ekosystemet. Att de förekommer i Arktis tyder på att det fanns plankton som de kunde äta. Fiskarna är i sin tur sedan föda för sjöfåglar och marina däggdjur, säger Pauline Snoeijs-Leijonmalm.
– Otoliterna var sällsynta i proverna, så vi behövde arbeta oss igenom stora mängder sediment för att hitta dem, men det var mödan värt. Att studera otoliter är ett väldigt effektivt sätt att studera tidigare arktiska ekosystem, säger Flor Vermassen, forskare vid Institutionen för geologiska vetenskaper vid Stockholms universitet.
Fiskben från de senaste 50 000 åren
Analyser av fiskbenen visar att både istorsk, Arctogadus glacialis och polartorsk, Boreogadus saida, fanns i centrala Norra ishavet för 48 000–35 000 år sedan, under den senaste istiden. Då var ekosystemets produktivitet mycket låg, men båda arterna förekom nära Nordpolen.
Under den kallaste perioden av den senaste istiden, för cirka 27 000–19 000 år sedan, försvann båda arterna från området kring Nordpolen. Istorsken överlevde dock istidsmaximum, den allra kallaste perioden för omkring 20 000 år sedan, norr om Grönland.
– Vi tror att istorsken kan ha överlevt i polynjor, naturliga vakar som är områden med öppet vatten omgivna av havsis, säger Pauline Snoeijs-Leijonmalm.
Evolutionära skillnader
När klimatet blev varmare i början av holocen, för omkring 12 000 år sedan, återkom båda arterna till Nordpolen och har funnits kvar där fram till i dag.
– Att istorsken överlevde så långt norrut, medan polartorsken inte gjorde det, tyder på att det skedde en klimatdriven evolutionär uppdelning mellan de två torskarterna. Enligt tidigare forskning skildes de åt evolutionärt för mellan 5 och 10 miljoner år sedan, säger Pauline Snoeijs-Leijonmalm.
De olika överlevnadsmönstren tyder på att tidigare klimatförändringar kan ha bidragit till att forma arternas evolutionära skillnader.
Varmare hav gör torsken sårbar
Men anpassningarna till kallt klimat, som gör att istorsk och polartorsk kan överleva i extrem kyla, riskerar också göra dem sårbara nu när Arktis blir varmare. Bland annat blir havsisen i centrala Norra ishavet allt tunnare, samtidigt som temperaturen i vattnet stiger.
– När fiskarter från varmare klimatzoner, till exempel atlantisk torsk och alaskasej sprider sig norrut kommer konkurrensen i Norra ishavet att öka. Det innebär en betydande risk för att de två extremt köldanpassade torskarter som är typiska för Arktis minskar. Den pågående uppvärmningen snart kommer att överskrida gränserna för deras evolutionära anpassningar, säger Pauline Snoeijs-Leijonmalm.
Vetenskaplig artikel:
Survival and divergence of Arctic endemic cod species during 50,000 years of climate change, Nature Communications.
