Trollsländor utmanar klassisk teori

Inom biologin har det i flera decennier betraktats som en naturlag att det råder ett fixerat samband mellan kroppsstorlek och ämnesomsättning, i alla djurgrupper. Denna klassiska teori innebär att ett djur som väger dubbelt så mycket som ett mindre djur inte har dubbelt så hög ämnesomsättning som det mindre djuret. I stället ökar dess ämnesomsättning relativt sett långsammare. Därför förbrukar små djur mer energi i förhållande till sin storlek än stora djur.

Men nu har forskare från bland annat Lunds universitet i en nypublicerad studie undersökt hur väl denna etablerade teori står sig bland insekter.

– Våra nya resultat utmanar denna klassiska teori och visar att den inte gäller för alla organismer, säger Erik Svensson, professor vid Lunds universitet.

Erik Svensson och hans kollegor har tagit hjälp av den karismatiska insektsgruppen trollsländor och flicksländor. Forskarna undersökte hur variationen i ämnesomsättning förklaras av variationen i kroppsstorlek hos insekterna, samt hur detta samband har utvecklats över mer än 200 miljoner år av evolution.

Resultaten visar att ämnesomsättningen, även kallad metabolismen, ökar nästan helt proportionellt med kroppsstorleken. Trollsländornas och flicksländornas metabolism ökar nämligen med nästan 100 procent i stället för de 67–75 procent som den klassiska teorin förutspått.

– Studien tyder på att sambandet mellan kroppsstorlek och metabolism inte är en fixerad evolutionär begränsning som delas av alla djurgrupper utan sambandet har modifierats under evolutionens gång, säger Erik Svensson.

Vad finns det då för värde i att veta om ämnesomsättningen ökar långsammare eller lika snabbt som kroppsstorleken och att sambandet varierar mellan olika djurgrupper?

Erik Svensson konstaterar att eftersom metabolismen avspeglar hur organismer använder energi bidrar studien till ökad kunskap om hur arter kan komma att reagera på miljöförändringar. Sådana förändringar kan exempelvis handla om ökad eller minskad tillgång på föda eller förändrade temperaturer i ett alltmer varierande klimat.

– Denna kunskap ökar vår förståelse för hur energiomsättningen förändras av och samvarierar med djurs kroppsstorlek och livshistorieegenskaper under evolutionens gång. Förhoppningsvis kan våra nya resultat bidra till att utveckla och förbättra modeller inom både ekologi och klimatforskning, säger Erik Svensson.

Studien har nyligen publicerats i den vetenskapliga tidskriften Ecology Letters: Macroevolution of Steep Interspecific Metabolic Allometry in an Old Insect Order

Fakta: Så gjordes studien

Undersökningen är en jämförande evolutionsstudie av flera olika arter. Forskarna samlade in vuxna trollsländor och flicksländor, mätte deras vilometabolism och kroppsstorlek, kompletterade med tidigare publicerade data från litteraturen och analyserade sedan mönstret mellan arter med hjälp av statistiska modeller som tar hänsyn till arternas släktskap. Studien omfattade 651 vuxna individer från 57 arter i Europa, Mellan- och Nordamerika. En viktig detalj är att forskarna inte bara undersökte betydelsen av kroppsvikt, utan också andra möjliga mekanismer bakom sambandet – som kroppsyta, kroppsvolym, cellstorlek och flygbeteende.

För mer information, kontakta:

Erik Svensson, professor

Biologiska institutionen, Lunds universitet

0705 97 04 03

erik.svensson@biol.lu.se

*

Lena Björk Blixt, presskommunikatör

Naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet

0709 79 79 70

lena.bjork_blixt@science.lu.se