Svarta gräshoppor - bevis för snabb evolution efter miljöförändringar

Livsbetingelserna för djur och växter förändras i en allt snabbare takt. Evolutionen anses vara en långsam process som kräver hundratals generationer och arter som inte hinner anpassa sig till nya levnadsvillkor riskerar därför att dö ut. En forskargrupp, under ledning av professor Anders Forsman vid Linnéuniversitetet, rapporterar nu att evolutionen under vissa förhållanden kan gå oerhört snabbt, vilket främjar överlevnaden i föränderliga miljöer. Resultaten publiceras i tidskriften Evoluti

Torngräshoppor (Tetrix subulata) är små insekter som uppvisar en enorm variation i färgteckning. Individer från samma område varierar från ljusgrå eller brunspräcklig via randig till helsvart. De olika färgvarianterna skiljer sig åt i storlek, beteende och en rad andra egenskaper. Forskarna upptäckte i en fältstudie att sammansättningen av olika färgvarianter varierar kraftigt mellan områden och förändras över tid inom områden som varit utsatta förskogsbränder.

Forskarna fångade gräshoppor på 20 olika platser i Sverige under åren 1995–2010. Andelen svarta gräshoppor var mycket högre (ca 50 procent) i områden som nyligen härjats av bränder än i obrända (ca 9 procent) kontrollområden. I eldhärjade områden blev de svarta gräshopporna dessutom mindre vanliga ju längre tid som passerat efter branden.

– Eftersom samma mönster upprepas i många populationer och under en lång tidsperiod är vi säkra på att det beror på att skogsbränderna förändrar gräshoppornas livsmiljö, säger Anders Forsman

För att kontrollera om skillnaderna i färgteckning mellan populationerna var ärftliga födde forskarna upp gräshoppor i laboratorium under standardiserade förhållanden. Avkomlingar till gräshoppor som fångats in på eldhärjade platser blev svarta i högre utsträckning än de somhärstammade från obrända områden.

– Olikheterna i andelen svarta gräshoppor mellan platser och år beror på förändringar av populationernas genetiska sammansättning. Individerna blir alltså inte svartare som ett resultat av exempelvis den tillgängliga födan eller andra faktorer i uppväxtmiljön, ungefär som när vi människor blir mörkare i hyn om vi vistas i solen. Det handlar istället om oerhört snabba evolutionära förändringar, säger Anders Forsman.

Resultaten visar att de variationsrika torngräshopporna genom naturligt urval anpassas genetiskt till en överlevnad i de karga och föränderliga förhållanden som följer efter skogsbränder. Den svarta färgteckningen gör det svårare för fåglar och andra rovdjur att upptäcka gräshopporna mot en sotsvart bakgrund. Det innebär förmodligen en överlevnadsfördel för svarta gräshoppor i nybrända områden. Något år efter en brand, när marken återigen börjar täckas av mossa och andra växter, erbjuder den svarta färgen intelängre ett överlägset skydd.

Resultaten påminner om industrimelanism, det klassiska exemplet på evolution där den svarta färgvarianten av björkmätarens uppgång och fall under 1800-1900-talet samvarierar medförekomsten av luftföroreningar och sotade trädstammar.

– En viktig skillnad är att förändringarna sker mycket snabbare hos våra torngräshoppor, menar Anders Forsman.

Studien kastar ljus över och understryker betydelsen av färgvariabla arter för forskning om evolution och biologisk mångfald. Resultaten stödjer teorin om att populationer och arter där individerna har olika egenskaper har en högre anpassningsförmåga och löper mindre risk attdö ut när livsmiljön förändras.

– Det är variationen som sådan som är nyckeln till framgång, avslutar Anders Forsman.

Mer information

Länk till tidskriftens hemsida: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1558-5646.2011.01324.x/abstract

Länk till Anders Forsmans hemsida: http://www.bom.hik.se/ffoad/andersfwebsite/

För vidare upplysningar

Anders Forsman, professor, 0480-44 61 73, 0706-27 27 38

Christina Dahlgren, pressansvarig, 0470-70 85 51, 070-572 26 56

__________________________________________________  
Christina Dahlgren, Pressansvarig/Pressofficer
 
Linnéuniversitetet/Linnaeus University Kommunikationsavdelningen
SE-351 95 Växjö, Sweden/SE-391 83 Kalmar, Sweden  
+46 (0)470 70 85 51

Telephone +46 (0)70 572 26 56 Mobile
christina.dahlgren@lnu.se Lnu.se  

Nu finns ett nytt, modernt och internationellt universitet i Småland. Läs mer om Linnéuniversitetet på Lnu.se.