Hon vill veta vad som driver blommors variation

Botaniska trädgården i Uppsala badar i majsol och flera rabatter ståtar redan med färggranna blommor. Nedanför Tropiska växthuset ligger konstverket Blomväxternas släktträd, en anläggning av lövformade planteringar som visar växters organisation utifrån hur de är släkt, berättar Nina Sletvold.

– Det är en illustration av livets träd, hur olika grupper förgrenar sig och mångfald uppstår.

Däremot syns inte artgruppen till som är huvudfokus för hennes forskning på Evolutionsbiologiskt centrum - orkidéerna. Orkidéarterna i Botaniska trädgården står oftast inomhus, i Tropiska växthuset. Fast i naturliga miljöer är flera av hennes studiearter som Adam och Eva i full gång att slå ut, tätt följda av brudsporre. Just denna vår stannar dock Nina Sletvold i Uppsala då hennes forskargrupp precis ska påbörja ett nytt experiment i Botan med hjälp av experimentell evolution.

– Då ska vi inte använda orkidéer, de har för långsam livscykel. Istället ska vi studera strandtrav som är enklare att odla. Vi vill se hur blommans karaktärsuttryck förändras över flera generationer som svar på annorlunda pollineringsintensitet.

Pollinering för hand

För att få fram vilka miljöfaktorer som är viktiga för utvecklingen av blommors karaktär i naturliga populationer kan forskare manipulera växternas miljö. Ett sätt är att minska pollineringen, till exempel genom att sätta ett nät över plantan. Det är detta som är metoden för strandtrav i Botaniska trädgården. Ett annat sätt är att öka pollineringen genom att tillsätta pollen för hand på alla växtens blommor. Sedan kan forskarna jämföra en grupp med öppet pollinerade växter och en grupp med handpollinerade växter, för att förstå hur pollinatörerna bidrar till reproduktiv framgång.

– Alla skillnader i samband mellan blomkaraktär och fröproduktion beror då på pollinatörernas arbete! Till exempel kan en hypotes vara att växter med många blommor får fler besök av pollinatörer, och därmed fler frön. Men skulle vi hitta samma samband mellan antal blommor och växtens fröproduktion när vi har handpollinerat, så kan orsaken vara att växter med många blommor istället är stora och duktiga på att absorbera resurser. Då är det inte pollinatörer som driver selektion på blomantal.

Till andra faktorer bakom blommors evolution hör vattentillgång och interaktioner med växtätare. Men enligt Nina Sletvold är pollinatörers roll ändå avgörande. Så när livsmiljön för vildbin, humlor, fjärilar, skalbaggar och andra insekter förändras påverkar det växters pollinering och därmed befruktningsframgångar. Det märks på hur många frön som bildas, och därmed både på populationstillväxt och på hur blomkaraktärer utvecklas.

Kort sagt: det är samspelet med pollinatörer, och hur det påverkas av andra miljöfaktorer, som kan förklara att mångfalden tar sig så vitt skilda uttryck när det kommer till blomform, färg och doft, förklarar Nina Sletvold.

– Dålig pollinering kan leda till selektion för att växter kan ”kompensera” med exempelvis många och stora blommor eller stark doft för att locka pollinatörer. Fast det är också så att många växter kan pollinera sig själva, så minskad pollinering kan leda till utveckling av ett självbefruktande parningssystem.

Tidigt naturintresse

Under uppväxten var Nina Sletvold intresserad av inte bara växter utan djur och natur i allmänhet. Hon växte upp i en familj som tillbringade mycket tid ute i skog och mark, vilket tidigt gjorde henne engagerad i naturvård.

– Vi bodde alldeles nere vid Trondheimsfjorden, så det var naturligt att hålla ett öga på fåglarna i strandzonen. Och på växterna. Jag minns att jag såg min mammas gamla skolherbarium med pressade växter, som de brukade göra i skolan. Jag blev väldigt inspirerad och ville göra ett själv, vilket jag också gjorde.

Att hon skulle bli biolog var däremot inte självklart. Efter det naturvetenskapliga programmet på gymnasiet började hon studera till apotekare i Oslo. Men på grundkursen i cellbiologi upptäckte hon att biologi var mycket intressantare än kemi.

– Så jag gick i den riktningen, särskilt för att kunna göra fältarbete och vara ute i naturen.

Idag har hon många år av studier i fält bakom sig, från tiden vid universitetet i Oslo och senare på främst Öland och Gotland. Av orkidéerna har hon speciellt intresserat sig för brudsporre, en flerårig ört med rosa blommor. Hon halkade in på örten av en slump då den ingick i ett norskt övervakningsprogram. Dessutom visade det sig att flera av artens egenskaper var speciellt lämpade för experiment.

– De flesta orkidéer är lätta att handpollinera, också brudsporre. Med hjälp av en cocktailpinne, tandpetare eller pennspets kan man fiska ut pollenpaket från en blomma och använda dem för att pollinera en annan. Brudsporre är också tillräckligt vanlig för att man ska kunna göra stora fältexperiment. Och den har många olika pollinatörer, som dag- och nattaktiva fjärilar och svärmare.

Skötsel allt viktigare

En annan forskningsmetod för att förstå variationer i överlevnad, tillväxt och blomning är att jämföra populationer över tid och rum. Det kan avslöja samband mellan demografi och exempelvis klimatskillnader.

– Då kan vi se om variationen i överlevnad är kopplad till sommartorka, eller om blomningen gynnas av en varm eller fuktig vår. I ett av våra experiment i Norge studerar vi hur skötsel påverkar demografin genom att följa orkidéindivider av brudsporre och andra arter i marker som klipps med lie och jämföra dem med individer i marker utan skötsel. Där verkar ökad värme vara positivt för tillväxten av brudsporre. Däremot behöver markerna slås oftare då högre temperaturer ökar konkurrensen från andra arter.

Men på Alvaret på Öland råder omvända förhållanden. Där verkar torka kunna få negativa konsekvenser och leda till snabb tillbakagång av brudsporre.

– Många av dagens orkidépopulationer är redan på tillbakagång och är beroende av skötsel. Det här visar att ett framtida klimat kan kräva förändringar i skötselsystemen.

Åtgärdsprogram för enskilda arter

Om Nina Sletvold fick önska skulle hennes och andra forskares kunskap och resultat användas för att dels ta fram åtgärdsprogram för enskilda arter, dels för att uppdatera förvaltningsplaner i förhållande till klimatförändringar. Flera av hennes studiesystem är kopplade till gräsmarker och Natura 2000-områden som har planer för bevarande och skötsel.

– Det handlar också om att förstå evolutionen och att införliva evolutionärt tänkande i naturförvaltningen. Det finns ett allt större fokus på att återställa naturen, och vi måste förstå hur vi bäst kan göra detta. Men det står helt klart att det är lättare att ta hand om den natur vi har än att försöka återskapa den genom restaureringsåtgärder. Så jag skulle önska att det fanns en större vilja att värna om den biologiska mångfalden och artrikedomen.

Anneli Björkman