– Årets fångst är rekordlåg. Bara en tredjedel så många gösar fångades i år jämfört med de senaste åren, säger Martina Blass, forskningsassistent vid SLU Aqua som genomfört provfisket.

Redan i början av 2000-talet började antalet vuxna gösar minska kraftigt, och sedan 2006 har inte en enda könsmogen hona fångats i provfisket. Nu minskar även antalet unga gösar. En hårdare reglering av fisket skulle sannolikt gynna gösbeståndet och på sikt även fisket.

– Att gösarna inte är stora nog för att bli könsmogna och hinna föröka sig kan hota gösbeståndets långsiktiga utveckling. Nu ser vi också en stark nedgång även i mängden ung gös, vilket tyder på att beståndets status försämrats ytterligare, säger Örjan Östman, forskare vid SLU Aqua.

Säl och överfiske
Minskningen beror troligen på en kombination av flera faktorer. En viktig orsak är sannolikt att fisketrycket i området varit högt under lång tid. Även den ökning av skarv och säl som skett de senaste årtiondena kan ha bidragit till nedgången i gösbeståndet.

I Mälaren har man infört regler om ökat minimimått och ökad maskstorlek i fiskenäten. Detta har gett gösarna en större chans hinna föröka sig innan de blir uppfiskade, och för bara några veckor sedan kom det glädjande nyheter om både mer och större gös i Mälaren.

Även i Roslagen har det införts vissa regleringar av gösfisket, bland annat en begränsad lekfredning som dock inte tycks ha stärkt beståndet.

– Det positiva resultatet i Mälaren visar att en starkare reglering av fisket även vid kusten sannolikt skulle kunna gynna gösbeståndet och därmed även fisket. Att helt undvika fiske på gös under våren före och under leken kan vara en åtgärd för att förbättra situationen för gös i området, säger Ulf Bergström, forskare vid SLU Aqua

Brist på lekfisk
Stödutsättning av gösyngel har varit ett förslag för att stärka bestånden av gös längs kusten, men SLU Aquas forskare tror inte att detta får så stor effekt.

– Gös har specifika anpassningar till sin livsmiljö. Genetiska studier visar att gös från sötvatten utplanterad vid kusten inte bidrar till gösbestånden på kusten, troligen på grund av dålig anpassning till kustmiljön. Eftersom det finns gott om lämpliga miljöer för gösyngel i området, så är det bristen på lekfisk som utgör det stora problemet. Vi måste främst arbeta för att få tillbaka de stora och könsmogna gösarna längs kusten, säger Örjan Östman

Institutionen för akvatiska resurser vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU Aqua) utför varje år provfisken för att undersöka fiskbestånden längs kusten, i hav, sjöar och vattendrag.

Provfisket med så kallade kustöversiktnät i Galtfjärden utanför Östhammar är riktat mot att övervaka gösbeståndet i norra Roslagen, och har pågått sedan 1995.


Kontakt:
Örjan Östman, forskare, Institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua), Kustlaboratoriet, orjan.ostman@slu.se, 010-478 41 53

Ulf Bergström, forskare, Institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua), Kustlaboratoriet,  ulf.bergstrom@slu.se, 010-478 41 17

Ett forskarlag som leds av astronomen Wouter Vlemmings vid Chalmers har använt teleskopet Alma (Atacama Large Millimetre/Submillimetre Array) i Chile för att göra de skarpaste observationerna hittills av en stjärna som började sitt liv med samma massa som solen. De nya bilderna visar för första gången detaljer på ytan av den röda jättestjärnan W Hydrae, som ligger 320 ljusår bort i stjärnbilden Vattenormen (Hydra på latin).

Stjärnan W Hydrae, som ligger 320 ljusår från jorden, har kommit ett par miljarder år längre i sitt liv än solen. Den lilla blåa ringen visar i samma skala storleken på jordens bana runt solen, sett snett ovanifrån. Bild: Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings

– För oss är det viktigt att inte bara studera hur röda jättar ser ut, utan även hur de utvecklas och hur de bidrar till vår galax med grundämnena som behövs för att liv ska kunna uppstå. Med antennerna i Alma konfigurerade för att ge den bästa möjliga upplösningen kan vi göra de mest detaljerade observationerna hittills av dessa svala men spännande stjärnor, säger Wouter Vlemmings.

Bilder tagna med teleskopet Alma visar att stjärnan är en jätte, med en diameter dubbelt så stor som jordens bana runt solen, men även att stjärnans atmosfär påverkas av kraftfulla och oväntade chockvågor. Forskningsresultaten har publicerats i tidskriften Nature Astronomy.

Fluffigare med tiden
Stjärnor som solen utvecklas under många miljarder år. När de börjar bli gamla blir de fluffigare, större, svalare och mer benägen att tappa materia i form av stjärnvindar. Stjärnor tillverkar viktiga grundämnen som kol och kväve, och när de når röd jätte-stadiet släpper de ut dessa atomer i rymden redo att återanvändas i nya generationer av stjärnor.

Att direkt avbilda även de största och närmsta stjärnorna är en utmaning för astronomer. I den här bilden jämförs Almas bild av W Hydrae med de bästa bilderna hittills av andra stjärnor: den röda jätten R Doradus samt de röda superjättarna Antares och Betelgeuse. Dessa bilder har skapats med hjälp av olika metoder och i ljus med olika våglängder. Jättestjärnor kan dessutom se mycket olika ut i olika våglängder. Här visas även vinkelstorlekarna (alltså hur stora himlakropparna ser ut från jorden) för stjärnorna i det närmaste stjärnsystemet, Alfa Centauri, samt dvärgplaneten Pluto (när den är som närmast jorden). Bild: ESO/K. Ohnaka (Antares); Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella (Betelgeuse); ESO (R Doradus); Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings (W Hydrae)

Med Almas bilder ser vi nu ytan hos en röd jätte, med samma massa som solen, bättre än vad som tidigare varit möjligt. Tidigare har detaljer kunnat avbildas på mycket tyngre stjärnor, så kallade superjättar, såsom Betelgeuse och Antares.

Chockvågor
Observationerna har också överraskat forskarna. I synnerhet är en ovanligt kompakt och ljusstark fläck på stjärnan ett tecken på att här finns oväntat het gas i ett lager ovanför dess yta: en kromosfär.

– Våra mätningar av den ljusa fläcken tyder på att det finns kraftfulla chockvågor i stjärnans atmosfär som skapar temperaturer som är högre än vad som förväntas enligt teoretiska modeller för AGB-stjärnor, säger Theo Khouri, som är astronom vid Chalmers och ingår i forskarlaget.

En alternativ förklaring är minst lika överraskande: att stjärnan höll på att genomgå ett gigantiskt utbrott när observationerna gjordes.

W Hydrae är en så kallad AGB-stjärna. Sådana stjärnor är svala, ljusstarka och kännetecknas av att kraftfulla stjärnvindar bär bort massa från stjärnan. Termen AGB kommer från engelskans asymptotic giant branch och syftar på stjärnornas läge i astronomernas Hertzsprung-Russell-diagram över olika stjärnors temperatur och ljusstyrka.

Berättar om vårt ursprung
Nu satsar forskarlaget på nya studier, både med Alma och andra instrument, för att bättre förstå W Hydraes märkliga atmosfär. Att observera med Almas högsta möjliga upplösning är en utmaning för astronomer, men också givande på flera sätt. Det berättar Elvire De Beck, även hon astronom vid Chalmers som ingår i forskarlaget.

– Det manar till eftertanke när man tittar på vår bild av W Hydrae och ser stjärnans storlek jämfört med jordens bana. Vi föds av material som skapas i stjärnor som den här, så för oss är det spännande att anta utmaningen att förstå något som berättar både om våra ursprung och om vår framtid, säger hon.

Mer om forskningen
Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln The shock-heated atmosphere of an asymptotic giant branch star resolved by ALMA, som publiceras i tidskriften Nature Astronomy.

Forskarlaget består av Wouter Vlemmings (Chalmers), Theo Khouri (Chalmers), Eamon O’Gorman (Dublin Institute for Advanced Studies, Irland), Elvire De Beck (Chalmers), Elizabeth Humphreys (Europeiska sydobservatoriet, ESO), Boy Lankhaar (Chalmers), Matthias Maercker (Chalmers), Hans Olofsson (Chalmers), Sofia Ramstedt (Uppsala universitet), Daniel Tafoya (Chalmers) och Aki Takigawa (Kyotouniversitetet, Japan.)

Mer om Alma and Onsala rymdobservatorium
Alma är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan ESO (Europeiska sydobservatoriet), i vilket Sverige är ett av 15 medlemsländer, National Science Foundation i USA och Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samverkan med Chile. Alma stöds av ESO åt dess medlemsländer, av NSF i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) och Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC) samt av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Koreas Institut för astronomi och rymdforskning (KASI).

Chalmers och Onsala rymdobservatorium har varit med sedan starten och bland annat byggt mottagare till Alma. Vid Onsala rymdobservatorium finns Nordic Alma Regional Centre som tillhandahåller teknisk expertis om Alma och som hjälper nordiska astronomer att använda teleskopet.

Bild: D. Kordan/ESO

Kontakt:
Robert Cumming, kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, robert.cumming@chalmers.se
Wouter Vlemmings, professor i radioastronomi, Chalmers, wouter.vlemmings@chalmers.se

Vår hjärna omges av en blodhjärnbarriär som skyddar den från skadliga ämnen som kan ta sig in via blodbanan. När barriären penetreras, till exempel vid biopsi eller vid hjärnkirurgi, kan läckage uppstå och orsaka allvarliga inflammationer. Forskare vid Neuronano Research Center (NRC) vid Lunds universitet har tidigare visat att gelatin påskyndar hjärnvävnadens läkning och minskar nervcellsskador vid elektrodimplantat, men först nu börjar man förstå hur detta går till.

Bilden visar en förstoring av de gelatinhöljda nålar som forskarna använt i experimentet. Nålen till höger visar hur gelatinet löses upp i vävnaden. Bild: Lucas Kumosa

Forskarna använde sig av sövda råttor för att undersöka hur hjärnan repareras efter skada. I den ena gruppen användes gelatinbeklädda nålar, i den andra gruppen nålar utan gelatin.

Färre inflammatoriska renhållningsceller
Vid en skada i hjärnan tar sig mikrogliaceller, hjärnans renhållningsceller, till området. De städar upp, men kan även skada nervcellernas vävnad genom enzymer som de släpper ut. I studien såg forskarna en förändring i vilka renhållningsceller som tog sig till skadan.

– När vi använder gelatin ser vi endast ett mindre antal av de inflammatoriska mikrogliacellerna. Istället finns där en annan sorts celler som är antiinflammatoriska, vilket vi tror kan ha betydelse för att läkningen går snabbare, förklarar Lucas Kumosa.

Vänstra kolumnen visar läkningen av skadan orsakad av en rostfri nål. Bilderna i högerkolumnen visar hur det såg ut då forskarna använde en gelatinhöljd nål. Gelatin påskyndade läkningen och minskade läckaget av blodburna molekyler som kan passera från blodhjärnbarriären in till hjärnan och orsaka inflammation. Bildkälla: NRC

Hypotesen är att de enzymer som kan orsaka skada istället blir sysselsatta med gelatinet.

– Gelatin är ett protein och när det bryts ned frisätts aminosyror som vi tror kan främja återuppbyggnaden av blodkärlen och vävnaden, förklarar Jens Schouenborg, professor i neurofysiologi vid Lunds universitet.

Kirurgisk betydelse
Idag pågår forskning på hur elektroder som implanteras i hjärnan ska kunna användas i behandling vid olika sjukdomar, som till exempel epilepsi eller Parkinson. En stor utmaning har varit att hitta sätt att minska skador i området invid sådana implantat.

– Även om forskningsområdet med hjärnelektroder är lovande, har det varit en utmaning att hitta lösningar som inte skadar hjärnvävnaden. Kunskapen om hur skador läks snabbare med gelatin kan därför få betydelse för utvecklingen också av kirurgiska behandlingar, säger Jens Schouenborg.

Forskningen är finansierad av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Lunds universitet och Stiftelsen Sven-Olof Jansons livsverk.

Äldre katter som har fått sämre humör kan i själva verket ha kronisk smärta orsakad av artros, visar en avhandling från SLU. Men katter är experter på att maskera symptom på sjukdom och därför kan det vara svårt för en veterinär att slå fast att katten lider av artros. Med hjälp av en tryckmätningsmatta som visar om katten belastar tassarna på ett avvikande sätt kan hältor som är svåra att se med blotta ögat avslöjas.  Ett frågeformulär där kattägaren beskriver hur katten beter sig i hemmet förbättrar underlaget för diagnos och behandling.

Vanlig orsak till smärta
Artros är en vanlig orsak till kronisk smärta och funktionsnedsättning hos katter, men symtomen är ofta diffusa och katterna är sällan synbart halta. De huvudsakliga symptomen består av gradvisa förändringar i kattens beteende och dagliga liv, vilket lätt kan förväxlas med normalt åldrande.

Knäled från katt med röntgenologiskt grav artrosutveckling. Foto: Sarah Stadig

En veterinär som ställer diagnosen artros utgår från information från kattägaren, samt klinisk undersökning och röntgen. Diagnostiken försvåras av att katter är experter på att dölja symptom på sjukdom, och av att de ofta blir stressade hos veterinären. Dessutom överensstämmer inte alltid resultaten från den kliniska undersökningen med resultaten från röntgenundersökningen.

– Det har alltså funnits ett stort behov av säkrare metoder för diagnos av artros hos katt och för utvärdering av effekten av smärtlindrande behandling, säger Sarah Stadig.

Säkrare diagnos med frågeformulär
Det finns inga direkta metoder för mätning av kronisk smärta. Det som går att mäta är den funktionsnedsättning som artros leder till, och den kan i sin tur ge en uppfattning om nivån på kattens smärta. Sarah Stadig och hennes kollegor har dels använt sig av en tryckmätningsmatta som mäter hur katten belastar tassarna när den går, dels av olika frågeformulär som kattägaren får fylla i. Frågeformulären innehåller frågor om hur katten fungerar hemma och vad den kan och inte kan göra.

En tryckmätningsmatta är ett bra hjälpmedel för diagnos av artros. Mattan avslöjar om katten belastar tassarna på ett avvikande sätt när den går. Foto: Henrik Stadig

För att kunna visa hur katter med artros belastar tassarna, var Sarah Stadig först tvungen att ta fram ett referensmaterial över hur friska katter belastar tassarna när de går på en tryckmätningsmatta. Studien visade bland annat att katter lägger mer vikt på frambenen, precis som hundar. När forskarna sedan studerade katter med artros och tidigare korsbandsskada, kunde de visa att dessa katter gick på ett annorlunda sätt på mattan. Dessutom visade frågeformulären att katterna uppförde sig på ett annat sätt i hemmiljön.

– Frågeformulären är enkla och tillförlitliga, och har fördelen att de kan användas på alla kliniker, säger Sarah Stadig.

Smärta ger sämre humör
Katter med artros reagerade också med ett kraftigare avvärjande beteende än friska katter när de blev undersökta. Dessa katter har sannolikt en ökad smärtkänslighet på grund av artrossjukdomen, vilket kan tolkas som att katter med artros har sämre humör. Kronisk smärta har visat sig ha ett samband med försämrat humör hos människor.

– Vi gjorde sedan en pilotstudie där katter med artros behandlades med anti-inflammatoriska och smärtlindrande läkemedel, och den behandlingen hade en mätbar effekt, säger Sarah Stadig. Effekten kunde fångas upp både med tryckmätningsmattan och frågeformulären, men också av veterinären som undersökte katten före och efter behandling.

Avhandling:
Evaluation of physical dysfunction in cats with naturally occuring osteoarthritis

Katalogen, The Earth Microbiome Project (http://earthmicrobiome.org/) visar hur bakterier, antingen i association med människor, andra djur, växter eller frilevande, förekommer överallt på jorden och hur miljön påverkar deras mångfald. Svenska forskare från institutionen för miljövetenskap vid Södertörns högskola är del av The Earth Microbiome Project, som initierades av forskare från University of California i San Diego, University of Chicago och Pacific North National Laboratory, i USA men inkluderar forskare världen över. Katalogen kommer vara till användning för tillämpningar inom forskning och en mer hållbar industri.

Studerat olika former av miljöpåverkan
För att förstå mönster och processer för hur mikroorganismerna fördelas, sprids och interagerar har forskare genom över hundra publicerade studier från 130 olika forskningsinstitutioner undersökt de mikrobiella samhällena i olika miljöer under olika miljöpåverkan – allt från människans hud till Antarktis havsbotten, permafrostjord och jordbruksjord, växters rötter, städers luft och oljeutsläpp.

Med hjälp av storskaliga DNA-analyser, har sekvensinformation och miljödata från över 27 000 prover katalogiserats i The Earth Microbiome Project. Över 90 procent av de hundratusentals olika bakteriesekvenserna (som kan jämföras med begreppet arter) fanns inte med i andra databaser över redan kända bakterier. Med hjälp av nya standardiserade provtagnings- och analysmetoder och öppen databas med mycket miljöinformation kan forskare ta del av varandras data och jämföra resultat på en helt ny skala.

Ser mönster
– Det gör det möjligt att se mönster över olika miljöer globalt och tolka bredare ekologisk principer, berättar Sara Sjöling, docent i mikrobiell ekologi vid institutionen för miljövetenskap på Södertörns högskola, som är en av de deltagande forskarna i detta enorma samarbetsprojekt.

– Omfånget av samarbetet och tillvägagångssättet har varit unikt, samtidigt som vi studerat ekosystemfunktioner i Östersjön, Antarktis och Arktis har vi kunnat bidra till The Earth Microbiome Project, säger hon.

Katalogen är ett pågående och växande projekt och den kommer vara till användning för tillämpningar inom forskning och mer hållbar industri, till exempel inom klimatforskning, jordbruk, medicinsk industri eller för matförsörjning. Rent praktiskt kan till exempel ett jordprov för en rättstekniker visa varifrån det kommer genom att DNA matchas i databasen, eller hur en jordbrukare kan odla sin jord mer hållbart.

Artikeln
A communal catalogue reveals Earth’s multiscale microbial

 

När man rör om i vattnet och tusentals encelliga organismer lyser då är det fråga om mareld.

– Mareldsorganismerna upptäcker sina fiender med hjälp av luktsinnet och skruvar upp ljuset när risken är stor att bli uppäten. Ljuset skyddar cellerna mot deras fiender, säger Jenny Lindström, vid institutionen för biologi och miljövetenskap och huvudförfattare till artikeln.

Försvarar sig mot angripare
Trots att många marina organismer lyser så vet forskningen mycket lite om varför organismerna lyser och hur ljuset kontrolleras.

– Genom att tillsätta de unika ämnen som mareldsorganismerna reagerar på kan vi undersöka vilka mekanismer som är involverade på cellnivå och vilken effekt marelden får i havet, säger Erik Selander, forskare vid institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet.

Mikroalger och hoppkräftor, har trots sin ringa storlek, ett språk. De kommunicerar effektivt med ljus och ”dofter”. Studierna visar att mikroalger som dinoflagellater känner av kemiska substanser, copepodamider, som hoppkräftor avger.

Bland mikroalger är dinoflagellater de enda som använder ljusblixtar som försvar mot att bli uppätna. Det är ett fenomen som många känner som ”mareld”. Från dinoflagellaten skickas en blå ljusblixt ut som varar ca 0,1 sekund.

– Man tror att ljuset överraskar hoppkräftorna eller signalerar att dinoflagellaten är giftig. Alternativt fungerar ljuset som ett larm som lockar till sig större djur, till exempel fiskar, som gärna äter hoppkräftor, säger Jenny Lindström.

Slappnar av i odling
Flera äldre studier visar att dinoflagellater tappar mycket av sin ljusförmåga när de odlats länge, utan kontakt med andra organismer. Den nya studien visar att dinoflagellater i odling verkar ”slappna av” när det inte finns några hoppkräftor som hotar att äta dem.

– De lysande dinoflagellaterna (Lingulodinium och Alexandrium) luktar sig till om det finns mycket hoppkräftor i vattnet och om det är så ökar dinoflagellaterna sin ljusstyrka, säger Erik Selander.

I havet använder ca 70-80 procent av alla arter ljussignaler för olika syften, men detta är den första studie som visar att ljusförmågan fysiologiskt kan regleras som svar på omgivningen.

Lysande dinoflagellater med och utan copepodamider. Ljus från tusentals mareldsorganismer av släktet Lingulodinium. Mareldsorganismerna i den högra glasbehållaren känner doftämnen från hoppkräftor och lyser därför intensivare än de i den vänstra behållaren, som odlats länge utan kontakt med fiender. Bild: Göteborgs universitet

Påverkar balansen i havet
De mikroskopiska organismerna i havet är basen för havets näringskedja. Hur möten mellan mikroalger och deras fiender hoppkräftorna slutar, styr balansen i havets ekosystem.

Resultaten tyder på att ljus är ett viktigt, men kostsamt, försvar för dinoflagellater mot hoppkräftor.

– Om hoppkräftorna väljer bort lysande byte kan det få stora konsekvenser för balansen i ekosystemet i den öppna vattenmassan och till exempel bidra till algblomningar av lysande dinoflagellater. Ibland ofarliga, fascinerande och vackra, men ibland med negativa konsekvenser som syrebrist eller skaldjursförgiftning som följd, säger Jenny Lindström.

Publikation:
Effects of predator lipids on dinoflagellate defence mechanisms-increased bioluminescence capacity på nature.com

Kontakt:
Erik Selander, forskare vid institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet, erik.selander@marine.gu.se, 031-786 26 27

Jenny Lindström, forskare vid institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet, jenny.lindstrom@bioenv.gu.se, 070-311 83 96

Forskaren Javier Sotres, vid Biofilms Research Center for Biointerfaces, har genom en förfining av ATM-mikroskopet, Atomic Force Microscope, utvecklat en metod för mätning av slemhinnors tidigare okända egenskaper. Fynden kan komma att få stor betydelse för bland annat läkemedelsindustrin.

Engelska begreppet ”Mucus blankets” översätts bäst med slemhinnor, och mukus är det viskösa sekret – till stora delar uppbyggt av glykoproteiner – som ger slemhinnan dess elastiska kvalitet och skyddande funktion.

Mukus är mjukast i kroppen
– Utmaningen med mukus är att det förmodligen är det mjukaste material vi har i kroppen. Därför är det svårt i labbmiljö att veta när man nått dess yta eftersom det ger med sig så lätt, säger Javier Sotres.

– Vi har använt oss av kiseldioxidpartiklar eftersom de är enkla att arbeta med. Men i framtiden är det bakteriers rörelse genom slemhinnor till kroppens organ och vidare ut i blodet som är det riktigt intressanta, säger Javier Sotres.

Slemhinnorna rensar och håller bort smuts

Slemhinna, även kallat mukosa efter latinets tunica mucosa, är den yta som täcker många av de hålrum som finns i en människas kropp. Slemhinnor finns i munnen, ögonen, näsa, lungor, mage, tarmar och könsorgan. Slemhinnan är en speciell hinna vars körtlar producerar slem. De har vad vi vet, samma funktion i hela kroppen, det vill säga rensa och hålla borta smuts. Tarmens slemhinna har också förmåga att absorbera näringsämnen, medan andningsvägarna har en slemhinna som kan transportera upp främmande partiklar som andats in till lungan.

Den primära målsättningen med projektet var att utveckla en metod för att mäta styrkan i interaktionen mellan slemhinnan och partiklar som når dess yta. Den uppnådda förfiningen av ATM-mikroskopet har tillförts genom ett positioneringssystem som möjliggör styrning av enstaka mikropartiklar till en exakt position på ett vävnadsprov, i experimenten från grisens tunntarm.

Ett annat fält där resultaten kan komma att få stor betydelse är inom läkemedelsindustrin, där kunskap om hur läkemedelsbärare och aktiva substanser som tar sig igenom slemhinnor kan leda till nya slags mediciner.

Forskningen är ett samarbete med läkemedelsföretaget Ferring vars finansiering möjliggjort projektet, men de har även påverkat forskningens inriktning. Tidigare har man använt renat mukus i liknande experiment, men Ferring ansåg att dessa preparat överensstämde dåligt med verkligheten.

– Mig veterligen är det här första gången någon lyckats göra sådana mätningar på slemhinnans egenskaper utanför kroppen, säger Javier Sotres.

Artikeln:
Ex-Vivo Force Spectroscopy of Intestinal Mucosa Reveals the Mechanical Properties of Mucus Blankets, Scientific Reports.

Kontakt:
Javier Sotres, tfn: 040- 665 79 26, javier.sotres@mah.se

Snedfördelningen kan gälla generellt bland djurfossil och det påverkar slutsatser om evolutionära processer, menar forskarna vid Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet. De har nu sekvenserat stora delar av arvsmassan från 98 ullhåriga mammutar från olika fyndplatser i Sibirien. Benen och tändernas åldrar varierade från 60 000 år till de sista ullhåriga mammutarna som levde för 4 000 år sedan.

Antagligen tog ”papputarna” större risker
För att ben och tänder ska bevaras i tusentals år måste mammuten begravas av till exempel jordmassor, lera eller vatten. Det verkar alltså som att hanar oftare fastnade i denna typ av naturliga fällor jämfört med honor.

– Den rimligaste förklaringen är att hanar utsatte sig för större risker, och därför oftare föll genom isen på sjöar eller fastnade i gyttja, säger Patricia Pečnerová, vars doktorandprojekt handlar mammutens genetik.

Forskarna utesluter att det föddes fler hanar eller att könen hade en skillnad i benstruktur som gjorde dem olika känsliga för nedbrytning och söndervittring.

Eftersom mammutarna inte finns kvar kan forskarna bara spekulera om deras beteendemönster.

Varför skulle hanar oftare än honor ha gått ut på lerig mark eller svag is?

Dels är en skillnad mellan hanars och honors riskbenägenhet vanligt förekommande i djurvärlden. Men frågan kan också besvaras med hanars okunskap om naturens faror. En okunskap som kan bero på mammutars sociologiska struktur, menar forskarna.

Mammutens arvsmassa kartlagd av Naturhistoriska riksmuseet. Foto: Love Dalén

Forskarna tror att mammutar levde i matriarkala grupper precis som elefanter gör idag. I gruppen ingår honor av alla åldrar och alla ungar som föds. När hanarna blir könsmogna lämnar de gruppen och lever antingen ensamma eller i grupper med andra hanar.

Säkrare med erfarna honor
Kunskapen om omgivningens olika faror anses vara större i den matriarkala gruppen med erfarna honor. Där kunde också hjälp finnas om en mammut fastnade i till exempel lera.

Metoden som forskarna presenterar kan även användas på andra utdöda djur.

– Det här resultatet visar att forskare inte kan utgå från att fossilfynd har en slumpmässig eller jämn könsfördelning, säger Love Dalén, professor vid Naturhistoriska riksmuseet.

Artikeln:
Genome-Based Sexing Provides Clues about Behavior and Social Structure in the Woolly Mammoth, Current biology

Kontakt:
Love Dalén, Professor vid Naturhistoriska riksmuseet,love.dalen@nrm.se, +46 707 772 794

Hur fördelar man fiskekvoter mellan länder och företag utan att vattnen blir utfiskade och arter dör ut? Svaret finns i Elinor Ostroms banbrytande teorier från 1960-talet.

Under 20 års tid reste hon som forskare runt i världen och studerade lyckade samarbeten, från fiskevatten i Japan till bevattningssystem i Nepal. Hon konstaterade att den bästa hanteringen av naturresurser ofta uppstod när de som själva berördes fick vara med och utforma reglerna. Detta gick stick i stäv med dåtidens uppfattning om att centralisering och teknokrati ledde till bättre och mer effektiva system.

Forskaren Garrett Hardins hade i artikeln Allmänningens tragedi hävdat att människor själviskt utnyttjar gemensamma resurser som saknar tydligare ägare, så kallade allmänningar. Men det stämmer inte, menade Elinor Ostrom som tillsammans med sin make Vincent Ostrom och andra forskarkollegor gjorde tusentals fallstudier runt om i världen.

Sätter reglerna själva

Små organisationer, med lösare tyglar, är de mest effektiva. Men dessa småskaliga teorier fungerar även globalt, visade det sig.

Hemligheten är att låta användarna träffas, öga mot öga, och själva sätta upp egna regler, med lagom kännbara sanktioner eller böter för dem som missköter sig. Ett exempel är sjöar där det finns olika intressen; någon vill fiska, någon annan vill värna om friluftslivet, ytterligare någon vill ha bevattning – och alla vill kunna dricka vattnet. De berörda måste helt enkelt enas om en långsiktig lösning som gynnar alla, och därmed också dem själva.

(mer …)

Elias Johannesson har undersökt hur kognitiva förmågor – matematisk kunskap, ordförråd, spatial förmåga samt induktiv förmåga, det vill säga förmågan att lösa problem – utvecklas och förutsäger skolprestationer och risken för arbetslöshet. Han har gjort detsamma med socioemotionella förmågor, som exempelvis motivation, ihärdighet och kreativitet.

– Det som betyder mest för elevernas utveckling av kognitiva och socioemotionella förmågor mellan årskurs 3 och årskurs 6 är deras kognitiva förmåga. Medan deras socioemotionella förmågor påverkas av de kognitiva förmågorna så syns dock ingen motvarande påverkan där socioemotionella förmågor påverkar eller förutsäger kognitiva förmågor, säger Elias Johannesson.

Både kognitiva och socioemotionella förmågorna ingår dock i skolprestationer och båda påverkar betygen. Betygen visar sig också ha en skyddande effekt mot att hamna i arbetslöshet efter avslutat gymnasium.

Resultaten indikerar att skolan och föräldrar bör rikta in sig på att utveckla elevernas kognitiva förmågor.

– Ett fokus på att utveckla de socioemotionella förmågorna, att uppmuntra eleverna att anstränga sig mer utan att de utvecklat sina kognitiva färdigheter och inte vet hur de ska göra, är inte särskilt fruktbart, säger Elias Johannesson.

Så gjorde forskaren:

Underlaget utgörs av enkätdata och kognitiva test från drygt 9 000 elever födda 1972, insamlade 1982 och 1985. Därutöver har Elias Johannesson använt information från en föräldraenkät, insamlad 1982, avseende om föräldrarna bor tillsammans eller inte och om vilka utbildningsförväntningar de har på sina barn. Även registerdata om föräldrarna har använts – socioekonomisk bakgrund, etnicitet, samt elevernas könstillhörighet och deras betyg i årskurs 9. Slutligen har registerdata från SCB använts, om förekomst av arbetslöshet mellan 1991 och 2009.

Många ekonomer, samhällsvetare och politiker har argumenterat för att skolan skall utveckla både de kognitiva och socioemotionella förmågorna i syfte att fostra individerna till goda samhällsmedborgare. Som exempel kan nämnas att den omtalade internationella kunskapsmätningen PISA år 2018 kommer att lägga med just test av socioemotionella förmågor i 20 av de deltagande länderna.

– Men de socioemotionella förmågorna spelar endast en indirekt roll för att reducera risken för att bli arbetslös i vuxen ålder. De med intelligens, de med goda kognitiva förmågor, har större chanser att få jobb som vuxna, säger Elias Johannesson.

Avhandlingen: The Dynamic Development of Cognitive and Socioemotional Traits and Their Effects on School Grades and Risk of Unemployment

Kontakt:
Elias Johannesson, elias.johannesson@gu.se

– Vi har framförallt tittat på hur livskvaliteten varierar beroende på kön och beroende på vad som var det ursprungliga skälet till att galloperationen genomfördes. Studien visar att 6-7 procent av de gallopererade patienterna får uttalade diarrébesvär, säger Viktor Wanjura, specialistläkare vid Universitetssjukhuset Örebro.

– Det beror eventuellt på att man misstolkat en del av kvinnornas magbesvär före galloperationen som orsakades av gallstenar men där besvären i själva verket hade andra orsaker, som exempelvis irritabel tjocktarm vilket är vanligare hos kvinnor än hos män.

Galloperation är ett av de vanligaste kirurgiska ingreppen i landet. Årligen genomförs cirka 12 000 operationer i Sverige och drygt 456 galloperationer utfördes inom Region Örebro län förra året. Viktor Wanjura, specialistläkare på kirurgiska kliniken vid Universitetssjukhuset Örebro och doktorand vid Institutionen för medicinska vetenskaper på Örebro universitet, har i sin forskning kartlagt livskvaliteten i den patientgruppen.

Avhandlingen handlar även om ifall en överviktsoperation med gastric bypass ökar risken att behöva genomgå en galloperation kort- och långsiktigt. Både övervikt och perioder av intensiv viktnedgång, exempelvis svält eller långvarig bantning, ökar bildningen av gallstenar i gallblåsan.

Överviktsoperationer ökar risken
Tidigare forskning har visat att patienter som genomgår överviktsoperation med gastric bypass har ökad risk att behöva genomgå en galloperation.

– Den här studien visar att eftersom dessa patienter är kraftigt överviktiga så har de redan innan överviktsoperationen i genomsnitt tre till fyra gånger förhöjd risk att behöva genomgå en galloperation, säger Viktor Wanjura.

Det innebär att de visserligen får en ytterligare förhöjd risk att behöva genomgå galloperation under de första tre till fyra åren efter sin gastric bypass, men att denna risk därefter återgår till utgångsnivån för gruppen.

– Överviktsoperationen i sig verkar alltså inte medföra en livslång överrisk att behöva genomgå en galloperation, säger Viktor Wanjura.

Gastric bypass före galloperationen
Men risken för komplikationer vid en galloperation, exempelvis infektioner, är förhöjd om man tidigare genomgått en överviktsoperation med gastric bypass. Det finns även risk att den patientgruppen kommer behöva opereras igen på grund av en komplikation efter galloperation.

– Om man har kända symptomgivande gallstenar och är aktuell för gastric bypass så förefaller den bästa strategin vara att genomföra galloperationen först och gastric bypass i ett senare skede, säger Viktor Wanjura.

De nya forskningsresultaten ger kirurger bättre underlag för diskussion med patienter inför galloperation. Både fördelar med operationen som frihet från smärtattacker kontra nackdelar som exempelvis risk för magbesvär såsom diarré.

– Vi kirurger kan tydligt rekommendera galloperation innan gastric bypass för de patienter som har påtagliga besvär med återkommande gallstensanfall, säger Viktor Wanjura.

Avhandlingen:
Register-based studies on cholecystectomy: Quality of life after cholecystectomy, and cholecystectomy incidence and complications after gastric bypass

Kontakt:
Viktor Wanjura, specialistläkare vid Universitetssjukhuset Örebro, viktor.wanjura@regionorebrolan.se, 019-602 46 37

– Det är en stor pusselbit i Alzheimerforskningen som nu faller på plats. Tidigare har vi inte känt till var i hjärnan sjukdomens tidigaste stadier kan avläsas. Nu vet vi vilka delar av hjärnan vi ska sätta under lupp för att så småningom även kunna förklara varför sjukdomen uppstår, förklarar Sebastian Palmqvist, docent vid Lunds universitet och läkare vid Skånes universitetssjukhus.

Förändringarna i hjärnan vid Alzheimers sjukdom uppstår genom inlagring av proteinet β-amyloid (beta-amyloid). Den tar sin början 10-20 år före de första märkbara symtomen hos patienten. Forskargruppen från Lunds universitet har hittat var i hjärnan som den inledande ansamlingen av β-amyloid uppstår. Det är i hjärnans inre delar på platser som till stor del sammanfaller med ett av hjärnans viktigaste funktionella nätverk, det som brukar kallas default mode-nätverket.

Default mode-nätverket är ett av flera nätverk som vart och ett har olika funktioner i hjärnan. Det är som mest aktivt när vi befinner oss i ett vaket vilotillstånd utan att interagera med omvärlden, som till exempel när man dagdrömmer. Nätverket tillhör hjärnans mer avancerade. Bland annat bearbetar och kopplar det samman information från lägre system.

Bilden visar var i hjärnan de tidigaste tecknen på Alzheimers sjukdom uppträder genom ansamling av proteinet β-amyloid. Övre bilderna visar ett tvärsnitt rakt genom hjärnan medan bilderna nedan visar hjärnan från utsidan. Bildkälla: Lunds universitet

Ökat fokus i diagnostik
En stötesten i forskningsvärlden har varit svårigheten att i förväg ta reda på vilka individer som senare i livet riskerar att utveckla demens, för att därefter kunna följa dem i vetenskapliga studier. Forskargruppen vid Lunds universitet har därför utvecklat en unik metod för att tidigt identifiera vilka personer som börjar ansamla β-amyloid och är i riskzonen.

Metoden kombinerar mätvärden dels från ett så kallat ryggvätskeprov, dels från bildtagning av hjärnan med PET-kamera. Ryggvätskeprovet och bilderna ger tillsammans värdefull information om hjärnans benägenhet att ansamla β-amyloid.

Förutom att fungera som en färdriktningsvisare för kommande forskningsstudier om Alzheimers sjukdom skapar de nya resultaten även klinisk nytta:

– När vi nu vet var Alzheimers sjukdom startar kan vi förbättra diagnostiken genom att tydligare koncentrera oss på dessa delar av hjärnan, till exempel vid medicinska bildundersökningar med PET-kamera, berättar Oskar Hansson, professor vid Lunds universitet och överläkare vid Skånes universitetssjukhus.

Hjärnpåverkan ska undersökas närmare
Trots att de för omgivningen första märkbara symtomen på Alzheimer kommer långt senare visar den aktuella studien att hjärnans kommunikationsaktivitet förändras redan i samband med den tidiga inlagringen av β-amyloid. Hur och med vilka konsekvenser ska forskargruppen undersöka i kommande forskning.

Studien har finansierats av bland annat Europeiska forskningsrådet, Vetenskapsrådet, Alzheimerfonden och Region Skåne (genom så kallade ALF-medel).

Studien genomfördes i samarbete Michael Schöll biträdande lektor vid Göteborgs universitet och professor William Jagust vid University of California och bygger på data från mer än 400 personer i USA med förhöjd risk att utveckla Alzheimer, samt ungefär lika många deltagare från det svenska forskningsprojektet BioFINDER. Alla deltagares hjärnstatus följdes upp under två års tid, och jämfördes med en kontrollgrupp utan Alzheimertecken.

Publikationen: Earliest accumulation of β-amyloid occurs within the default-mode network and concurrently affects brain connectivity, Nature Communications, publicerad online 31 oktober 2017

Kontakt:
Sebastian Palmqvist, docent vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet, samt läkare vid neurologiska kliniken på Skånes universitetssjukhus, sebastian.palmqvist@med.lu.se, 070-876 33 68

Oskar Hansson, professor vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet och överläkare vid minneskliniken på Skånes universitetssjukhus, oskar.hansson@med.lu.se, 072-226 77 45

Michael Schöll, doktor i medicinsk vetenskap vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet samt biträdande lektor vid Wallenberg centrum för molekylär och translationell medicin, Göteborgs universitet, michael.scholl@gu.se, 031-342 10 00

Lantbruksrådgivaren Johan Kullsand på Hushållningssällskapet uppmärksammade i somras ovanligt svåra angrepp av svampsjukdomen svartrost i ett vårvetefält utanför Almunge i Uppland. Via Jordbruksverkets växtskyddscentral kontaktades SLU-forskaren Anna Berlin, som lade fram en doktorsavhandling om just svartrost för fem år sedan. Hon har studerat årets utbrott, och kan nu redovisa de första preliminära DNA-analyserna av svartrosten i fälten.

– Vi har befarat att det här skulle ske, säger Anna Berlin. Resultaten tyder nämligen på att svampen har förökats sexuellt, det vill säga att smittan kommer från berberisbuskar, som är svampens mellanvärdar. Det är i så fall det första beviset på att sjukdomen åter är permanent rotad i Sverige.

Beroende av berberis
Svartrost orsakas av svampen Puccinia graminis och har i alla tider varit en av de allvarligaste skadegörarna på vete. I en serie allvarliga utbrott efter första världskriget slog den ut cirka 20 procent av USA:s veteproduktion, och i det senaste stora svenska utbrottet 1951 gick en tredjedel av skörden förlorad. Svartrost är likt de flesta rostsvampar beroende av två värdväxter för sin kompletta livscykel. Angrepp kan visserligen fortsätta att spridas från strå till strå genom asexuella sporer, men den sexuella sporproduktionen sker inte på vete utan på berberis. De sexuella sporerna är också mycket härdigare och tål övervintring. Om det inte finns några berberisbuskar, kan det inte bildas nya raser av svampen genom rekombination och den har svårt att överleva till nästa odlingssäsong.

Skålrost på berberis orsakad av Puccinia graminis. Berberis har blivit vanligare i landskapet sedan lagen om utrotning togs bort i mitten av 1990-talet. Endast vild berberis (Berberis vulgaris) angrips av Puccinia graminis, trädgårdsvarianterna är resistenta. Foto: Anna Berlin

Svampens biologi har varit känd länge, och fram till 1994 fanns en lag om att berberisbusken skulle utrotas i Sverige. Då ansågs det att svartrosten i princip var utrotad och att den i övrigt kunde stävjas genom vaksamhet och fortsatt växtförädling. Förädlingen på naturlig motståndskraft i vetesorter hade varit framgångsrik, och i dag är ett femtiotal kända resistensgener verksamma mot en rad olika svartrostraser. Även om sporadiska sjukdomsutbrott inträffade sågs svartrost inte längre som ett hot.

Allvarlig risk för återkomst
För drygt 15 år sedan kom de första tecknen på att det var för tidigt att pusta ut, och sedan dess har läget förvärrats. Med början i Östafrika har det dykt upp nya aggressiva (virulenta) raser av svampen som har orsakat svåra angrepp i vetesorter som tidigare betraktats som resistenta. Under de senaste åren har problemen även dykt upp i Europa (se faktaruta nedan).

– Situationen är allvarlig, berättar Anna Berlin. I den globala svartrost-populationen finns idag många virulensgener som gör att de resistensgener som tidigare skyddat vetet nu har förlorat sin effekt. Läget är extra allvarligt för att mängden berberis i Sverige har ökat markant sedan utrotningslagen upphävdes 1994. Detta gör det möjligt för svampen att etablera sig i Sverige och att dessutom sexuellt producera ett stort antal nya raser, med nya kombinationer av de virulensgener som finns i omlopp.

Anna Berlin och hennes kollegor söker nu forskningsmedel för att kunna utreda bland annat vilka virulensgener som förekommer hos den svartrost som ligger bakom Almunge-angreppet, och därmed vilka resistensgener som har förlorat sin funktion i de svenska vetesorterna.

Aggressiva svartrostraser breder ut sig globalt
1999 upptäcktes i Uganda ett stort och allvarligt utbrott av svartrost i en vetesort med väldokumenterad motståndskraft mot sjukdomen. En ny svartrostras, som döptes till Ug99, visade sig vara virulent mot flera resistensgener som tidigare varit effektiva. Den nya rasen och ett stort antal besläktade underraser har sedan dess spridits över hela Östafrika och österut till Jemen och Iran.

2014 inträffade ett annat mycket allvarligt utbrott i Etiopien, som lokalt omintetgjorde hela veteskörden. Bakom detta utbrott låg en familj svartrostraser som kallas Digalu, och som är helt obesläktade med Ug99. Dessa har sedan dess upptäckts i sammanlagt 9 länder i Kaukasus och runt Röda havet, och ännu mer virulenta varianter av den har även upptäckts i Tyskland, Danmark och Sverige.

Ug99 är virulent mot ett större antal resistensgener än Digalu, men Digalu är virulent mot två gener som skyddar mot Ug99, varför genetiska kombinationer av de båda riskerar att bli än mer aggressiva än föräldrarna är. Sett till alla drygt 50 kända resistensgener finns det endast en handfull kvar som inte någon känd svartrostras är virulent mot, eller som på annat sätt är olämplig för växtförädling.

Kontakt:
Anna Berlin, forskare vid Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi, Sveriges lantbruksuniversitet, anna.berlin@slu.se, 070-288 93 59, 018-67 15 79

Titan är Saturnus största måne med en radie som är lite mindre än hälften av jordens. Genom att studera Titan och utvecklingen av dess atmosfär, kan vi lära oss mycket om hur vår egen planets atmosfär kan har utvecklats. Oleg Shebanits har i sin doktorsavhandling vid Uppsala universitet granskat tunga laddade molekyler och stoft (aerosoler) i Titans övre atmosfär.

På grund av den låga gravitationen i Titans atmosfär blir atmosfären ”fluffig”och nästan fördubblar månens storlek (se bilden). När en atmosfär utsätts för joniserande strålning (solljus, kosmisk strålning eller energirika partiklar) bildas det en laddad gas – jonosfär – i dess övre delar.

Titan och dess jonosfär (eldfärgad) i skala mot jorden och dess jonosfär (cyanblå). Bild: IRF

Titans jonosfär har under senare år blivit känd för sin komplexa organiska kemi och tros likna den tidiga jordens jonosfär. Komplexa organiska föreningar har upptäckts i Titans jonosfär och i labbexperiment har man kunnat visa att aminosyror lätt bildas om man blandar dessa föreningar med vatten – aminosyror som bland annat bygger upp våra egna proteiner.

Bildar dis 
De organiska molekylerna i Titans jonosfär klumpar ihop sig till dammkorn, lika stora som korn i ett fint vetemjöl. De bildar så småningom Titans karakteristiska orangea dis, innan partiklarna regnar ner och hamnar i sjöar av flytande metan på Titans yta.

Vatten finns på Titan endast under ytan, i dess underjordiska ocean, men det kan finnas kopplingar till ytan. Titans jonosfär har därför fångat forskarnas uppmärksamhet och man hoppas kunna utvinna några pusselbitar till frågan om livets uppkomst. Eftersom dessa organiska molekyler och stoftkorn bildas redan i jonosfären har man kunnat studera dem på plats med hjälp av rymdfarkosten Cassinis instrument.

– I min avhandling har jag undersökt fördelningen av tunga laddade molekyler och partiklar i Titans jonosfär, säger Oleg Shebanits. Jag kan konstatera att de är en väsentlig del av Titans jonosfär och att jonosfärens egenskaper drastiskt förändras när de framträder på en höjd av cirka 1 000 km.

Rymdvädersond runt Saturnus
Resultaten baseras på data insamlade av den amerikanska rymdfarkosten Cassini som var i omloppsbana runt Saturnus och dess månar 2004-2017. Bland annat kommer data från Langmuirsonden, en rymdväderstation utvecklad och byggd i Uppsala av Institutet för rymdfysik, IRF, i Uppsala. Cassini gjorde drygt 125 förbiflygningar av Titan, den enda kända månen i solsystemet med en tjock atmosfär.

Oleg Shebanits senaste artiklar visar att fördelningen av de tunga molekylerna och partiklarna också varierar med solaktiviteten, som påverkar bildandet av partiklarna. vilket endast har blivit möjligt med mätningarna Cassinis mätningar som insamlades under drygt en solcykel.

De metoder som Oleg har utvecklat för analys av data från Cassinis Langmuirsond kan även tillämpas för andra Langmuirsonder i liknande miljöer.

Avhandlingen: Titan’s ionosphere and dust – as seen by a space weather station

Institutet för rymdfysik
Cassini

Kontakt:
Oleg Shebanits, Institutet för rymdfysik, Uppsala, oleg.shebanits@irfu.se, 018-471 59 44

När företag ska utveckla programvara är det av största vikt att rätt mjukvaruutvecklare rekryteras och att alla kommer in i arbetet och blir operationella snabbt och smidigt. Om inte det sker blir konsekvenserna högre kostnader, längre ledtider, sämre kvalitet och projektet svårare att prognostisera och styra. Det här är särskilt viktigt i stora globala mjukvaruprojekt där utvecklarna finns i flera olika länder.

I en doktorsavhandling i ämnet programvaruteknik, som läggs fram vid BTH, har Ricardo Britto funnit att team med nyanställda utvecklare i olika länder inte är så produktiva som erfarna team.

För att nya team ska bli produktiva snabbare menar han att företagen måste planera noggrant och att de måste vara beredda på att avsätta resurser i form av kompetens för att stötta teamet. Han har i sin forskning även kommit fram till metoder för företagen att mäta resultat för nya team samt hur företagen systematiskt ska arbeta med dessa team. Forskningen har bedrivits tillsammans med Ericsson AB.

Kontakt:
Ricardo Britto (engelsktalande), ricardo.britto@bth.se, 0455-38 58 35

Bananflugan är ett av vetenskapens viktigaste modelldjur och det har gjorts omfattande studier av hur bananflugor utnyttjar dofter och andra signaler för att hitta föda och någon att para sig med. Nu visas det för första gången att honorna utsöndrar ett arteget sexualferomon som lockar flygande artfränder på långt håll. En framtida praktisk tillämpning är att feromoner kan användas för att bekämpa den närbesläktade suzukii-flugan, som är en fruktad skadegörare på frukt och bär.

Resultaten om bananflugans feromon publicerades nyligen i tidskriften BMC Biology. I studien, som leddes av forskare vid SLU:s institution för växtskyddsbiologi, medverkade även forskare från Mittuniversitetet, Karolinska Institutet, Max Planck Institute for Chemical Ecology, Colombian Corporation of Agricultural Research och Yale University.

Egen doft
När forskarna kring Peter Witzgall, som är professor i kemisk ekologi vid SLU, inledde studierna visste de att bananflugor lockas av doften av jäsande frukt, och att hannarna producerar ett feromon som påverkar parningsbeteenden. Hannens feromon är dock bara verksamt på nära håll, och det används även av flera andra närstående arter. Det var därför forskarna misstänkte att det kunde finnas ett arteget, flyktigt feromon som hjälper flygande bananflugor att hitta en lämplig partner.

Fem år efter starten kan forskarna nu visa att det finns ett sådant artspecifikt feromon hos bananflugan. Ämnet produceras av honor men lockar individer av båda könen, vilket antyder att feromonet också bidrar till att bananflugor ofta uppträder gruppvis där det finns mycket mat.

Den doftreceptor hos bananflugan som visade sig reagera på feromonet förekommer i två ”tvillingvarianter” som skickar signaler till hjärnan via samma nervbanor. Den ena reagerar på feromonet och den andra på doft från frukt som börjat jäsa, dvs. flugans föda.

– Det betyder att det genetiska anlaget för denna doftreceptor påverkas av både sexuellt och naturligt urval, och att det därmed kan vara viktigt för artbildning inom släktet Drosophila, säger Peter Witzgall.

Att doftreceptorn, som kallas OR69a, svarar på både födorelaterade och sexuella stimuli stöder en välkänd teori inom ekologin, ”the sensory drive hypothesis”, som innebär att djur först och främst anpassar sig till naturliga habitat. Substanser som produceras av djur, med en struktur som liknar karaktäristiska substanser hos växter, kan då bli fermoner.

Människonäsan lika känslig

När forskarna samlade in doftprover från bananflugor upptäckte de till sin förvåning att de själva kunde skilja på doften från enskilda hannar och honor. Detta ledde till en separat studie som belyser hur människonäsan reagerar på dofter från bananflugor. I denna studie, som gjordes i samarbete med ett tyskt vinforskningsinstitut i Freiburg, visade en sensorisk expertpanel att det räcker med några miljarddels gram (nanogram) av feromonet för att vi ska kunna skilja på han- och honflugor.

– Födorelaterade substanser är viktiga för alla djur, och det kan vara en förklaring till att vi är lika känsliga för bananflugans feromon som flugan själv, säger Peter Witzgall. Tyvärr betyder detta även att en bananfluga som hamnat i ett glas vin förstör smaken – om det är en hona.

Praktisk användning
Arbetet med bananflugans doftsinne är ren grundforskning, men det finns stora förhoppningar om framtida praktiska tillämpningar.

– Nu finns det hopp om att vi ska kunna identifiera ett feromon hos den närbesläktade suzukii-flugan (Drosophila suzukii), som är den viktigaste skadeinsekten på frukt och bär i Europa och Nordamerika, säger Peter Witzgall. I dagsläget finns t.ex. inga specifika övervakningsfällor som kan användas för att upptäcka suzukii-flugan i odlingar.

Kontakt: Peter Witzgall, professor, Avd. för kemisk ekologi, inst. för växtskyddsbiologi, SLU, Alnarp, tel 070-24 26 939, epost: peter.witzgall@slu.se

Artiklar:
Sebastien Lebreton, Felipe Borrero-Echeverry, Francisco Gonzalez, Marit Solum, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Bill S. Hansson, Anna-Lena Gustavsson, Marie Bengtsson, Göran Birgersson, William B. Walker III, Hany K. M. Dweck, Paul G. Becher & Peter Witzgall. Drosophila female pheromone elicits species-specific long-range attraction via an olfactory channel with dual specificity for sex and food. BMC Biology (2017) 15:88. DOI 10.1186/s12915-017-0427-x
Paul G. Becher, Sebastien Lebreton, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Felipe Borrero-Echeverry, Marie Bengtsson, Volker Jorger & Peter Witzgall. 2017. The scent of the fly. bioRxiv.
https://www.biorxiv.org/content/early/2017/10/20/206375

 

Mer om bananflugan och dess fruktade släkting
Sedan början av 1900-talet har bananflugan (Drosophila melanogaster) varit ett viktigt inslag i genetisk forskning och den har ofta använts för att studera utvecklingsbiologi. Bananflugan har haft en central roll i flera Nobelpris, senast i år, och år 2000 var hela bananflugans arvsmassa kartlagd.

”Suzukii-flugan” (Drosophila suzukii) är en nära släkting till bananflugan, men en skadegörare av en helt annan kaliber. Medan bananflugan bara lägger ägg på utsidan av redan övermogen frukt lägger suzukii-flugan sina ägg inuti omogen frukt före skörd. Detta har bidragit till att nykomlingen idag förmodligen är Europas ekonomiskt viktigaste skadeinsekt. Den lägger ägg på alla mjuka frukter och bär, bland annat blåbär, jordgubbar, körsbär och druvor