Kartläggning av flugsnappares gener ger kunskap om evolutionen
Vad gör att en art delar sig och fortsätter utvecklas åt olika håll? Hur skiljer sig arvsmassan åt och hur påverkar konkurrerande gener olika arters förmåga att korsa sig? Professor Anna Qvarnström vid institutionen för ekologi och genetik vid Uppsala universitet är en av forskarna som framgångsrikt fogar samman pusselbitar från miljoner år av evolution.
Redan när Anna Qvarnström disputerade 1998 i sexuell selektion och livshistorieevolution var hon fast i forskning baserad på halsbandsflugsnappare. Flugsnappare är tacksamma att studera då de ofta återvänder till samma skogsdungar och holkar år efter år. Det har hon utnyttjat genom att starta en långtidsstudie om artbildningsprocessen där fältarbetet görs på Öland. De rika lövskogarna är ett av få områden där både halsbandsflugsnappare och dess nära släkting svartvit flugsnappare häckar. Genom att årligen ringmärka häckande fåglar i populationen och ta blodprov på deras ungar har Anna Qvarnström kunnat följa individer från vagga till grav och byggt upp unika släktträd för användning i genetiska analyser.
-Tillsammans med andra Uppsalaforskare har vi jämfört hela genomet på de olika arterna. Man kan konstatera att artbildningsprocessen sker i olika hastighet i olika delar av genomet. Vissa delar utvecklas snabbare som till exempel könskromosomerna. Vi vet sedan tidigare att gener som styr fjäderdräktskaraktären hos hannarna och även honans val av den egna arten finns på könskromosomerna. Därför faller många viktiga pusselbitar om artbildningsprocessen nu på plats.
Gener och miljö i samverkan
Enligt Anna Qvarnström har flugsnapparna mer och mer kommit att fungera som modellsystem där man testar idéer och generella frågeställningar som gäller för väldigt många arter. Hon förklarar att studier av vilda populationer gör det möjligt att studera samverkan mellan det genetiska arvet och miljön.
- Jag har arbetat med en teoretisk modell på hur miljöstyrda karaktärer som inlärning kan styra genetisk evolution och artbildning. Ett konkret exempel är en population av blåmesar i England. På 1920-talet lärde sig några fåglar öppna mjölkflaskor
och beteendet spred sig snabbt till flera tusen blåmesar. Den här nya vanan har gjort att de utsätts för nya urvalsprocesser som att kunna tillgodogöra sig näringskomponenterna i mjölk.Alltså gynnas gener som gör att fåglarna får den biokemiska förmågan att bryta ner mjölkprotein. Ibland gör sådana nya anpassningar att gruppen av individer som utnyttjar den nya födan förlorar tidigare anpassningar och så rullar artbildningsprocessen igång.Var ligger ditt forskningsfokus om fem år?
-Forskning är ju en väldigt flexibel process; plötsligt dyker något spännande sidospår upp som man måste ta. Det finns fortfarande många obesvarade frågeställningar inom artbildningsteorin som jag vill bidra till att svara på. Biologins traditionella gränser tänjs hela tiden, inte minst med tanke på den snabba tekniska utvecklingen på gennivå här i Uppsala. Det tycker jag är väldigt roligt; det är så vi kan komma riktigt långt.
Anneli Björkman