Ny pusselbit ökar förståelsen för artbildning

Att nya arter bildas är viktigt eftersom det ökar den biologiska mångfalden. I en avhandling från Göteborgs universitet undersöks processen när en djurart är på väg mot att utvecklas till två helt nya arter.

När två bestånd av en art skiljs åt blandas inte längre deras gener och med tiden blir de alltmer olika varandra. Så småningom kan de inte längre para sig med varandra om de möts igen. Då har en så kallad reproduktionsbarriär bildats.

Länge trodde forskarna att nya arter enbart kunde bildas genom att en fysisk barriär isolerade två bestånd under en mycket lång tid, i hundratusentals generationer eller mer.

Nya arter kan bildas utan fysisk isolering
I dag finns många exempel på att arter kan bildas utan isolering, alltså under ett pågående genetiskt utbyte. Detta utbyte borde motverka att olikheter utvecklas. Hur reproduktionsbarriärer trots detta ändå kan utvecklas är en spännande fråga för evolutionsforskarna.

Samuel Perini, forskare vid institutionen för marina vetenskaper och författare till den nya avhandlingen, har studerat vad som händer mellan genetiskt åtskilda bestånd av en art i en så kallad kontaktzon, ett gränsområde mellan de två bestånden.

– Jag har undersökt den reproduktionsbarriär som finns mellan två olika former av strandsnäckan Littorina saxatilis, och så har jag analyserat data över reproduktionsbarriärer som återfinns hos flera marina arter runt Östersjöns mynning, säger Samuel Perini.

Omgivande havsmiljö spelar roll
Samuel Perini har undersökt 23 olika arter, bland annat torsk, sill och rödspätta. Hans studier visar att hos 22 av 23 undersökta arter finns stora genetiska skillnader mellan bestånden i Östersjön och Nordsjön.

– Dessa skillnader vidmakthålls dels genom att bestånden överlever olika bra i olika salthalter och dels genom att deras fortplantning är separerad i tid eller rum, eller både i tid och rum.

För strandsnäckan Littorina saxatilis, som är vanlig i Atlanten både längs Europas och Nordamerikas kuster, pågår en artbildning under genutbyte, enligt tidigare forskning. Ett första steg är bildandet av olika så kallade ekotyper inom arten, till exempel krabbsnäckor och vågsnäckor.

Krabbsnäckor lever i och är anpassade till steniga miljöer (där det finns strandkrabbor) medan vågsnäckorna lever på vågexponerade klipphällar. Skillnaderna mellan ekotyperna bibehålls även i strandområden där ekotyperna möts. Genom anpassningar genom naturligt urval till de olika livsmiljöerna skapas genetiska barriärer och genutbytet i kontaktzonen mellan ekotyperna begränsas.

Storleken har betydelse
Strandsnäckans storlek är viktigt för anpassning till de olika miljöerna. Stora snäckor gynnas genom naturligt urval i miljöer där det finns krabbor och små snäckor gynnas i vågexponerade miljöer.

– Mina studier visar att strandsnäckornas storlek inte bara har betydelse för överlevnad utan även har betydelse vid parningen. Jag visar i min avhandling att parning oftare sker mellan snäckor av ungefär samma storlek, och att små hanar får fler parningar. Båda dessa faktorer bidrar till att motverka genutbyte mellan de stora krabbsnäckorna och de mindre vågsnäckorna där de möts i kontakzonerna, säger Samuel Perini.

Kontakt:
Samuel Perini, institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet,
031-786 20 47, 0766-18 20 47, samuel.perini@gu.se (talar engelska)

Kerstin Johannesson, professor i marin ekologi vid Göteborgs universitet, 031-786 96 11, 0766-22 96 11, kerstin.johannesson@gu.se

Ttitel: Reproductive isolation at contact zones
Digital publicering: https://gupea.ub.gu.se/handle/2077/67013?locale=en

Handledare: Roger Butlin, Kerstin Johannesson och Anja Westram

Foto:
Snäckor: Strandsnäckor som parar sig. Fotograf, Patrik Larsson.
Strandbilden: Samuel Perini i en typisk miljö för strandsnäckor. Fotograf, Luca Rugiu.

Porträtt av Samuel Perini, fotograf Susanne Liljenström.

Carina Eliasson
Pressansvarig kommunikatör
Göteborgs universitet
telefon: 031-786 98 73

e-post: carina.eliasson@science.gu.se

Göteborgs universitet är ett av de stora i Europa med 47 500 studenter och 6 400 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. Adda oss på Snapchat (uniofgothenburg). Följ oss på Instagram.

Taggar:

Prenumerera

Media

Media

Citat

Mina studier visar att strandsnäckornas storlek inte bara har betydelse för överlevnad utan även har betydelse vid parningen. Jag visar i min avhandling att parning oftare sker mellan snäckor av ungefär samma storlek, och att små hanar får fler parningar. Båda dessa faktorer bidrar till att motverka genutbyte mellan de stora krabbsnäckorna och de mindre vågsnäckorna där de möts i kontakzonerna
avhandlingens författare Samuel Perini