I de svenska miljömålen står det att ”Den biologiska mångfalden ska bevaras och nyttjas på ett hållbart sätt, för nuvarande och framtida generationer. Arternas livsmiljöer och ekosystemen samt deras funktioner och processer ska värnas. Arter ska kunna fortleva i långsiktigt livskraftiga bestånd med tillräcklig genetisk variation.” På Evolutions­biologiskt centrum (EBC) vid Uppsala universitet bedrivs en omfattande forskning om biologisk mångfald som bidrar till att dessa mål ska kunna uppnås. Här studerar vi biologisk mångfald på alla de nivåer som definierats: ekosystem, art och genetisk variation bland individer.

Styrkan i forskningen med avseende på biologisk mångfald som bedrivs på EBC ligger i att forskarna kombinerar genetiska och genomiska (arvsmassans uppbyggnad och funktion) studier med studier av arternas ekologi och naturhistoria. Inom detta fält har teknikutvecklingen inom framför allt genom­sekvensering lett till en vitalisering av forskningen om hur arterna är anpassade till sin omgivning och hur denna formar den biologiska mångfalden. Viktiga aspekter av biologisk mångfald som stude­ras vid EBC är artbildnings- och utdöendeproces­ser, samt betydelsen av genetisk mångfald i dessa processer.

På EBC, strax intill Botaniska trädgården i Uppsala, finns två av institutionerna vid Teknisk-naturvetenskaplig fakulteten vid Uppsala universitet.

Foto: Daniel Galabiewski

Flera forskargrupper på EBC bedriver forskning om artbildning. Exempel på organismer som stu­deras är fåglar, där det kanske mest kända exemplet är forskningen om hur de olika flugsnappararterna i Europa uppkommit och bibehålls som skilda arter trots att de hybridiserar (utbyter genetiskt material). Nyligen har denna forskning visat att flugsnap­parna är en ung artgrupp som utvecklats under de senaste 500 000 åren. Det bedrivs även liknande projekt på skogshöns (ripor och närbesläktade arter) och här har man kommit fram till att dalripa och fjällripa fortfarande hybridiserar och utbyter gene­tiskt material trots att de varit skilda arter under flera miljoner år. Hos växter studerar man betydel­sen av isoleringsmekanismer som uppstått under de perioder av jordens historia då populationer av samma art blivit isolerade i olika istidsrefugier (fylo­geografi) samt betydelsen av interaktioner mellan växterna och deras pollinatörer (samevolution). Om vi förstår artbildning bidrar detta till kunskap om hur vi skall ”värna om funktioner och processor”, det vill säga hur artbildning går till och fungerar.

Pågående massutdöende

Den biologiska mångfalden befinner sig i kris. Stora delar av jordens flora och fauna är hotade av utrotning. Men det massutdöende som pågår för närvarande skiljer sig från de tidigare historiska perioder då jordens arter dött i stor skala. Nu är det i stor utsträckning på grund av människan som arter försvinner – hastigheten på arternas utdöende är idag mellan tusen till tio tusen gånger högre än den naturliga. Då kanske det är motsägelsefullt att forskningen på EBC inte har samma fokus på att förstå utdöendeproces­ser – många projekt på EBC fokuserar på just vad det är som leder till ny biologisk mångfald (artbildning).

Men det bedrivs forskning på även på detta område. Ett exempel är hur fragmentering av land­skapet påverkar arter och populationers utdöende. Till exempel har man kunnat studera hur orren på grund av landskapsförändringar har försvunnit från stora delar av Centraleuropa under de senaste femtio åren.

Det bedrivs också forskning på hur stora popula­tionerna bör vara samt på hur mycket migration det måste vara mellan isolerade populationer för att de inte skall dö ut. För fåglar har man visat att lokala populationer förlorar geneti sk mångfald när de blir så isolerade att spridning mellan lokala popu­lationer inte längre är möjlig. Sådan kunskap om utdöendeprocessor är viktig eftersom den bidrar till hur vi kan ”bevara arter för nuvarande och framtida generationer”.

För bevarande av den biologiska mångfalden är det också viktigt ha information om hur mycket och vilken typ av genetisk mångfald som förekom­mer eller kommer att finnas i framtiden. Detta leder oss in på EBC:s forskning om genetisk mångfald. Den genetiska mångfalden är av stor vikt för att förstå vad biologerna kallar ’lokal anpassning’, det vill säga att lokala populationer hos arter med stor utbredning uppvisar anpassningar till lokala förhållanden i olika delar av sitt utbredningsområde. På EBC har detta studerats hos grodor och man har där visat att generna som styr utvecklingshastigheten hos grodyngel skiljer sig mellan norra och södra delen av Sverige. Genetiskt är utvecklingshastigheten högre i norr men den bromsas upp av den kallare temperaturen i nordliga dammar. Slutresultatet blir att grodlarverna i södra och norra Sverige uppvisar liknande utvecklingshastighet trots att den bakom­liggande genetiken skiljer sig. I studier hos insekter har vi visat att den genetiska mångfalden för viktiga egenskaper som tillväxt och utvecklingshastighet i norra Europa är lägre än den i södra Europa. Detta innebär att nordliga arter och populationer av de studerade insekterna troligen är mer känsliga för kli­matförändringar. Man har dock också visat sig att när organismer kommer till en ny miljö så frigörs en del genetisk mångfald som kan underlätta anpass­ning i den nya miljön. Genom kunskap om den genetiska mångfalden kan vår forskning bidra till att ”arter ska kunna fortleva i långsiktigt livskraftiga bestånd med tillräcklig genetisk variation.”