Langsomme orme reagerer hurtigt på klimaændring

Evolution kan gå hurtigt, når det skal være - i hvert fald for visse små organismer. Forskere har udsat et stykke dansk natur for kunstige klimaforandringer og opdaget, at blot en halv grads varmere jord fik en lille orms arveegenskaber til at ændre sig overraskende hurtigt.

25.04.2016 | Peter F. Gammelby

Enkytræ familien omfatter mindst 600 arter, og findes til overflod i de øverste fem cm. af jord med dødt organisk materiale. Chamaedrilus bliver et - to cm. lang. Foto: Karina Fisker

CLIMAITE-eksperimentet i Brandbjerg på Sjælland gav forskerne en unik mulighed for at undersøge ormenes reaktion på klimaændring i naturen. Foto: Kim Pilegaard.

Kan evolutionen følge med tidens hurtige klimaforandringer? Svaret på det spørgsmål har stor betydning for, hvilke dyr, planter og mikroorganismer vi mennesker skal dele planet med i fremtiden.

Nu har forskere fra Aarhus Universitet afæsket nogle små orme en del af svaret:

Ormene har i syv år været udsat for et varmere og tørrere klima, fremtvunget bl.a. med sindrig brug af markiser, i et forsøgsområde ved Jægerspris, og påvirkningen af deres arveanlæg er tydelig. Hele 12 pct. af de genetiske forandringer, som forskerne fandt i ormene, kunne direkte tilskrives de små ændringer i jordbundens temperatur og fugtighed.

”Det var overraskende hurtigt, ikke mindst i lyset af, at jorden kun blev en halv grad varmere. Og det er værd at understrege, at forandringerne alene skyldes den direkte påvirkning af ”klimaændringen”, og ikke flaskehalse i populationerne på grund af tørke,” siger lektor Thomas Bataillon fra Center for Bioinformatik (BiRC) på Aarhus Universitet.

Han er førsteforfatter på en artikel om projektet, som netop er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Global Change Biology.

Hurtig udvikling uden sex

Ormen er af arten Chamaedrilus. Den hører til enkytræ-familien, der er almindelig i det meste af verden og spiller en stor rolle i formuldningen af organisk materiale.
Hvad de genetiske forandringer rent praktisk betyder for de enkelte orme – om de f.eks. er blevet bedre til at håndtere varme – kan forskerne endnu ikke sige. Der er ikke synlige forskelle mellem de orme, hvis forfædre har boet under markiserne, og deres markiseløse artsfæller.

Ordet fædre er i øvrigt en tilsnigelse, for lige netop denne art formerer sig primært aseksuelt – ormene kloner sig selv ved at dele sig op i mindre stykker. Det gør de formentlig to til fire gange om året, afhængigt af forholdene.

Og hvad der er nok så vigtigt: Chamaedrilus rejser både langsomt og nødigt, så eksperimentet er ikke blevet forurenet af emi- og immigrationer.

Dermed har forskerne gennem de syv år kunnet analysere de genetiske ændringer fra mellem 15 og 30 generationer – og evolutionen har gennem de syv år bedre kunnet følge med, end hvis det drejede sig om organismer med en langsommere forplantningshastighed.

Resultaterne fra den lille orm kan således ikke umiddelbart overføres til andre arter.

Men metoden kan. I hvert fald for organismer, der er små og stationære nok til at kunne eksperimenteres med.

Bedre data

”Så vidt vi ved, er vores studie det første, som bruger gensekventering til at sætte tal på evolutionen i et videnskabeligt efterprøvet felt-eksperiment under naturlige forhold. I hidtidige studier af, hvordan klimaændringer påvirker den naturlige udvælgelse, har man enten lavet laboratorieeksperimenter med nogle få udvalgte modelorganismer (som f.eks. bananfluer), eller man er blot gået ud fra biodiversiteten på geografiske steder, hvor klimaet i forvejen er varmere. Vores metode kan give mere naturtro data til de modeller, der skal beregne, hvordan klimaændringerne påvirker livet på Jorden. Derfor bør evolutionen også bygges ind i de modeller,” siger Thomas Bataillon.

Han tilføjer, at de nye data måske kan antyde, at de hidtidige modeller muligvis overdriver risikoen for, at bestemte arter vil uddø på grund af de kommende års klimaforandringer.

”Men der skal mange flere studier til, og der vil sikkert også være arter, som viser sig ikke at kunne nå at tilpasse sig. Det vigtigste er, at vore forudsigelser om fremtidens biodiversitet bliver mere præcise,” siger Thomas Bataillon.


Fakta

CLIMAITE eksperimentet begyndte i 2005 som en slags biologisk/klimamæssig tidsmaskine. Ved hjælp af persienner og rør forsøger forskerne at simulere klimaet, som det vurderes at tage sig ud i 2075 mht. temperatur, nedbør og CO2-koncentration i atmosfæren. Eksperimentet er et samarbejde mellem DTU, Aarhus Universitet og Københavns Universitet.

Den videnskabelige artikel "A replicated climate change field experiment reveals rapid evolutionary response in an ecologically important soil invertebrate" i Global Change Biology kan ses her.

Det aktuelle eksperiment med ormene er finansieret af Villum Fonden.


Kontakt

Thomas Bataillon, lektor
Institut for Bioinformatik (BiRC)
Aarhus Universitet

Email: tbata@birc.au.dk
Telefon: +45 8715 5574

Bodil Ehlers, seniorforsker
Institut for Bioscience - Plante- og insektøkologi
Aarhus Universitet

Email: boe@bios.au.dk
Mobil: +45 2061 9071

 

 

Offentligheden / Pressen