Ålgräsets genetik avgör dess överlevnad

Ålgräsets genetiska historia kan spela en större roll än den lokala växtmiljön för hur storvuxna ängarna kan bli och för hur mycket andra växter och djur som vistas där. Det visar en stor kartläggande studie där forskare från Göteborgs universitet har deltagit. Ålgräset i Atlanten har färre genetiska variationer jämfört med artfränder på andra håll i världshaven, och kan få svårare att överleva när havsmiljön snabbt förändras i klimatförändringarnas spår.

Ålgräs växer längs havskusterna på norra halvklotet i såväl Stilla havet som Atlanten. Det är en nyckelart som skapar stora ängar på havsbotten som både kan lagra koldioxid och fungera som en viktig barnkammare för många arter. Ålgräset i Stilla havet kan bli 3–4 meter högt medan det i Atlanten generellt är mer kortvuxet.   

– Tidigare har vi trott att det i huvudsak är den lokala havsmiljön som styr hur ålgräset växer, och vilka växter och djur som hittas där, men den här studien visar att det i stället i stor utsträckning beror på ålgräsets genetiska historia, säger Marlene Jahnke, forskare i bevarandebiologi vid Göteborgs universitet.

Invandrad art från Stilla havet

Ålgräset utvecklades i Stilla havet och fanns först bara där. Under en varmare period på jorden så vandrade växten över till Atlanten via Arktis. Endast ett fåtal variationer av ålgräset överlevde de kärva förhållandena i Arktis och ett antal istider som inträffade därpå minskade ytterligare den genetiska mångfalden hos det atlantiska ålgräset. De genetiska skillnaderna på ålgräset i de två oceanerna påverkar bland annat hur högt ålgräset kan växa sig.  

– Vi kallar det för genetiska flaskhalsar. Det har funnits perioder då stora delar av ålgräset i Atlanten helt enkelt dog och bara några få varianter överlevde. Därför har ålgräset i Atlanten en mindre genetisk mångfald och det kan göra arten mer sårbart när till exempel salthalt eller temperatur ändras. Med fler genetiska varianter inom samma bestånd är det större chans att någon variant klarar av förändringarna och överlever, säger Marlene Jahnke.

Tillsammans med forskarkollegorna Per-Olav Moksnes från Göteborgs universitet och Johan Eklöf från Stockholms universitet har Marlene Jahnke samlat in ålgräsprover från två olika lokaler i Gullmarsfjorden. Dessa har sedan DNA-analyserats och jämförts med 48 andra provplatser i både Atlanten och Stilla havet. Samarbetet mellan en lång rad länder på norra halvklotet startade för 15 år sedan och nu kan forskarna slå fast att det genetiska arvet övertrumfar miljön när det gäller vilka egenskaper ålgräset har på olika platser. Detta rön publicerades nyligen för första gången i den vetenskapliga tidskriften PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ålgräset viktigt för ekosystemen

– Ålgräsängarna är en oerhört viktig växt för de kustnära ekosystemen i haven på norra halvklotet. Skulle ålgräset inte klara av att anpassa sig till nya förutsättningar, så är det inte bara ålgräset som dör. Det får konsekvenser för många andra arter som lever i undervattenssnåren, samt för de stora mängder kol och näringsämnen som finns lagrade i sedimentet. Vi tror att ålgräset i Stilla havet är bättre rustat att anpassa sig eftersom det har en större genetisk mångfald, säger Per-Olav Moksnes, forskare i marin ekologi vid Göteborgs universitet. 

Just nu pågår forskning på Tjärnö marina laboratorium där ålgräs från den svenska Västkusten utsätts för en konstruerad värmebölja. Idén är att se om ålgräs med större genetisk mångfald kan klara värmeböljan bättre.

– Vi har i samarbete med myndigheter börjat övervaka den genetiska mångfalden i ålgräset längs hela vår kust över tid för att se hur genetiken korrelerar med växtens nyckelroll i det marina ekosystemet. Vår studie visar på vikten av att behålla en stor genetisk mångfald och i Sverige tar myndigheterna det i beaktande, vilket är unikt, säger Marlene Jahnke.

Fakta om ålgräs

Ålgräs är en art av sjögräs som kan bilda ängar under ytan. Ålgräsängarna myllrar av liv och är viktiga för den biologiska mångfalden. De är bland annat barnkammare för många fiskar och kräftdjur. De bidrar också till att minska övergödning och klimatförändringar, genom att ta upp och lagra stora mängder näringsämnen och kol i sedimentet. Ålgräsängar är ett av de mest produktiva ekosystemen som finns, men är hotade av till exempel övergödning och överfiske. Andra hot är mänsklig påverkan på grunda havsbottnar, som bryggor, muddring och ankring från båtar.

Vetenskaplig artikel i PNAS: A Pleistocene legacy structures variation in modern seagrass ecosystems

Länk till artikeln om ålgräsexperimenten: https://www.gu.se/forskning/forskning-pagar-varmebolja-i-algrasangen

Kontakt: Marlene Jahnke, forskare på institutionen för marina vetenskaper vid Göteborgs universitet

Telefon: 0766-181895, e-post: marlene.jahnke@gu.se

Per-Olav Moksnes, universitetslektor på institutionen för marina vetenskaper vid Göteborgs universitet

Telefon: 0732-576224, e-post: per.moksnes@marine.gu.se

Olof Lönnehed
Pressansvarig kommunikatör
Göteborgs universitet
telefon: 031-786 69 70
e-post: olof.lonnehed@science.gu.se

Göteborgs universitet är ett av de stora i Europa med 53 500 studenter och 6 500 anställda. Verksamheten bedrivs av åtta fakulteter, till allra största del i centrala Göteborg. Utbildning och forskning har stor bredd och hög kvalitet – det vittnar sökandetryck och nobelpris om. www.gu.se.  Följ oss på Twitter. Gilla oss på Facebook. Följ oss på Instagram.

Taggar: