Fjärilar som skiljer sig i säsonganpassningar svarar olika på ett skiftande klimat

Sommar och vinter innebär vitt skilda levnadsförhållanden för djur och växter i stora delar av världen. Så hur har olika organismer anpassat sig evolutionärt för att handskas med variationerna? I en studie publicerad i Nature Communications undersöker forskare vid Stockholms universitet frågan genom att studera två närbesläktade fjärilsarter, rovfjärilen och rapsfjärilen.

– Det här sättet att se på säsongsanpassningar kan bland annat hjälpa oss att förstå hur arter kommer att svara på förändrade förhållanden i framtiden, säger Loke von Schmalensee, doktorand i ekologi vid Zoologiska institutionen vid Stockholms universitet.

I studien undersökte forskarteamet säsongsanpassningar hos två närbesläktade fjärilsarter, rovfjärilen och rapsfjärilen.

– Till det yttre är fjärilarna lika, båda är medelstora och vita och under gemensamma förhållanden föredrar de ofta att lägga ägg på samma sorters kålväxter. De förekommer på samma områden i stora delar av Sverige, och när de gör det sammanfaller fjärilarnas två generationer i tid, säger Loke von Schmalensee.

Rovfjärilen och rapsfjärilen är med andra ord ekologiskt väldigt lika varandra. Trots det så upptäckte forskarteamet, genom att analysera observationer av fjärilarna rapporterade av medborgarforskare på www.artportalen.se, att de två arterna skiljer sig drastiskt i hur deras två årliga generationer skiljer sig i storlek. Rovfjärilens första årliga generation under vår och tidig sommar (som består av nykläckta fjärilar som övervintrat som puppor) är mycket mindre till antal än den andra sensommargenerationen. Rapsfjärilen har i stället två relativt jämnstora generationer.

– Rovfjärilen är alltså bättre än rapsfjärilen på att föröka sig över sommaren, men har sämre vinteröverlevnad. Rovfjärilen är med andra ord en ”sommarspecialist” och rapsfjärilen en ”vinterspecialist”. Det återspeglas i en rad temperaturanpassningar, säger Loke von Schmalensee.

Till exempel föredrar rovfjärilen att lägga ägg på varmare platser under sommaren än vad rapsfjärilen gör, och denna preferensskillnad motsvarar skillnader i fysiologiska temperaturanpassningar mellan fjärilarna.

– I labbexperiment visar vi att den värmeälskande rovfjärilen både växer och utvecklas snabbare under varma förhållanden än rapsfjärilen, och löper mindre risk att dö av extrem värme. I sin tur klarar rapsfjärilen av kalla övervintringsförhållanden bättre. Det verkar som att det finns flera lösningar på att hantera säsongsvariation när en och samma individ upplever flera kontrasterande säsonger. Att maximera tillväxt under sommarsäsongen, kanske på bekostnad av vinteröverlevnad, är en fungerande strategi – att i stället investera i vinteranpassningar är en annan, säger Loke von Schmalensee.

Den värmeanpassade ”sommarspecialisten”, rovfjärilen, har gjort bättre ifrån sig det senaste årtiondet än ”vinterspecialisten”, rapsfjärilen. Å andra sidan verkar rovfjärilen vara inkapabel att sprida sig lika långt norrut som rapsfjärilen, eftersom sommarsäsongen då blir för kort för att producera två generationer. Utan en andra generation där rovfjärilspopulationerna kan återhämta sig från vinterförlusterna så dör de ut.

– På så vis kan nordliga breddgrader eller höga berg utgöra viktiga tillflyktsorter för ”vinterspecialister” i en allt varmare värld. Det är ett exempel på hur våra resultat kan hjälpa oss att förutspå organismers svar på ett skiftande klimat, säger Loke von Schmalensee.

Här finns studien publicerad i Nature Communications

DOI: 10.1038/s41467-023-39359-8

Kontakt:

Loke von Schmalensee, doktorand i ekologi vid Stockholms universitet
E-post: loke.von.schmalensee@zoologi.su.se
Tel: 073-686 48 43