Oppvarming av kloden går raskere enn evolusjonen

<p>I fire år har forskere undersøkt hvordan en tropisk fiskeart kalt sebrafisk (Danio rerio) tilpasser seg et varmere klima, spesielt med tanke på ekstreme varmeperioder. Foto: Per Harald Olsen, NTNU</p>
I fire år har forskere undersøkt hvordan en tropisk fiskeart kalt sebrafisk (Danio rerio) tilpasser seg et varmere klima, spesielt med tanke på ekstreme varmeperioder. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Om oppvarmingen av kloden skjer for raskt, greier ikke alle arter å tilpasse seg i tide.

Verden blir varmere, og livet må tilpasse seg de nye forholdene. Men om oppvarmingen går for raskt, kan flere arter få problemer med å henge med.

– Det ser ut som om evolusjonen i dette tilfellet går tregere enn den globale oppvarmingen, sier førsteamanuensis Fredrik Jutfelt ved Institutt for biologi ved NTNU.

Jutfelt er seniorforfatter av en ny artikkel i Proceedings of the National Academy of Science, PNAS. Han og forskergruppen hans ved NTNU har i fire år undersøkt hvordan en tropisk fiskeart kalt sebrafisk (Danio rerio) tilpasser seg et varmere klima, spesielt med tanke på ekstreme varmeperioder. Doktor Rachael Morgan, nå ved University of Glasgow, er førsteforfatter.

– Dette er det største kunstig evolusjons-eksperimentet som er utført på virveldyr med tanke på varmetoleranse, sier Jutfelt.

Rachael Morgan er førsteforfatter. Foto: Per Harald Olsen, NTNU
Rachael Morgan er førsteforfatter. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Avlet på å takle spesielt varme perioder

Forskergruppen brukte sebrafisk som var fanget i det fri i forsøkene sine. Disse ble bevisst avlet på etter evnen de hadde til å takle de mest ekstreme varmeperiodene. Forskerne har fulgt rundt 20.000 individer over seks generasjoner.

– Vi ser at sebrafisk utvikler varmetoleranse, og vi har fått frem linjer av sebrafisk som tåler varme bedre. Dette er en positiv nyhet, sier Jutfelt.

Det er oppsiktsvekkende at forskerne faktisk har greid å måle evolusjon hos virveldyr i laboratorium.

– Det ser ut som om evolusjonen i dette tilfellet går tregere enn den globale oppvarmingen, sier førsteamanuensis Fredrik Jutfelt. Foto: Per Harald Olsen, NTNU
– Det ser ut som om evolusjonen i dette tilfellet går tregere enn den globale oppvarmingen, sier førsteamanuensis Fredrik Jutfelt. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

– Problemet er at evolusjonen tar mange generasjoner. Evolusjonen økte bare toleransen med 0,04 grader per generasjon. Dette er langsommere enn oppvarmingen for mange fisker mange steder, sier Jutfelt.

– Nå blir kloden varmere så raskt at fisken kanskje ikke greier å tilpasse seg de varmeste periodene effektivt nok, påpeker førsteforfatter Morgan.

Les også: Arter kan dø ut om klimaet endrer seg hurtig

Varmeperioder blir vanligere

Evolusjon betyr at individer som er best tilpasset forholdene får flere fruktbare barn enn andre individer av arten deres. Over flere generasjoner kan dette akkumulere seg og endre en art.

Av og til kan vi få spesielt varme perioder som tar knekken på en del av fiskene, eller gjør dem ute av stand til å formere seg. Over en viss temperatur vil de fleste av fiskene stryke med.

Klimaendringene øker gjennomsnittstemperaturen på Jorda, som igjen gir flere og mer intense varmeperioder.

– Hvordan organismer tilpasser seg disse nye forholdene avhenger av evnen de har til å tåle varme, til å akklimatisere seg og evnen til å føre fordelaktige egenskaper videre til neste generasjon, sier førsteamanuensis Jutfelt.

Teamet i laboratoriet. Mette Finnøen, Fredrik Jutfelt, Gunnar Dresler, Rachael Morgan og Josefin Sundin. Foto: Per Harald Olsen, NTNU
Teamet i laboratoriet. Mette Finnøen, Fredrik Jutfelt, Gunnar Dresler, Rachael Morgan og Josefin Sundin. Foto: Per Harald Olsen, NTNU

Evolusjonen kan kanskje ikke redde arter

En gruppe sebrafisk fikk i tillegg to uker i varmere vann før den kunstige utvelgelsen, for å se om evolusjonen kan gi en høyere evne til å akklimatisere seg. Det gjorde den ikke.

– Isteden ble evnen til å akklimatisere seg mindre dess høyere evne fiskene hadde til å takle de verste varmeperiodene. Så gevinsten i form av høyere akutt toleranse ble delvis spist opp av en dårligere evne til å akklimatisere seg. Alt i alt gikk nok evolusjonen raskere under forholdene i laboratoriet vårt enn den vil gjøre ute i naturen, sier førsteforfatter Rachael Morgan.

– Det er usannsynlig at noen sebrafiskpopulasjoner, eller andre tropiske fiskearter, vil greie å takle temperaturene som kloden vår kan være rammet av ved slutten av dette århundret. Noen arter som allerede lever helt i yttergrensen av det de tåler, kan kanskje ikke reddes av evolusjonen. Det er overraskende og trist, og det betyr at det er viktig at vi stanser oppvarmingen av planeten, fastslår Jutfelt.

Les også: – Korallfisk tåler surere vann enn antatt

Referanse: Rachael Morgan, Mette H. Finnøen, Henrik Jensen, Christophe Pélabon and Fredrik Jutfelt. Low potential for evolutionary rescue from climate change in a tropical fish. Proceedings of the National Academy of Sciences Dec 2020, 202011419; DOI: 10.1073/pnas.2011419117.

VIDEO: Ny klimatrussel: Mengden dødelige alger i innsjøer vokser

Denne saken er først publisert på Gemini.no - forskningsmagasinet til NTNU og SINTEF.

Personvernpolicy