Evolusjon i sanntid på Bjørnøya

Forskere fulgte verdens nordligste ferskvannsfisk i ett år. Resultatet forbløffet dem.

Midt i isbjørnland, på delen av Svalbard kalt Bjørnøya, finner vi Ellasjøen. Sjøen har vært gjenstand for flere vitenskapelige studier, hovedsakelig forskning på miljøgifter. En ny studie har imidlertid gjort en oppdagelse som trekker linjer tilbake til Charles Darwin og Galapagosøyene; ishavsrøya, den eneste fiskearten i Ellasjøen, er i ferd med å utvikle ulike egenskaper – egenskaper så ulike at det kan bety dannelse av nye arter.

p8280703.jpg
Det ikoniske Bjørnøya-skiltet. (Foto: Kate Hawley, NIVA).

Nebbete nyanser

På 1830-tallet observerte og samlet Charles Darwin finker på Galapagosøyene. Darwin kom­menterte knapt den påfallende utbredelsen, men det viste seg snart at nebbet til de ulike finkene var ulikt utformet - som følge av tilpasninger til ulike fødevalg.

Genetiske analyser gjør det rimelig å anta at det må ha vært en enkelt flokk av finker som ankom Galapagos for om lag 3 mil­lioner år siden. De møtte en frem­medartet natur med mange forskjel­lige naturmiljøer, men tilpasset seg åpenbart godt de ulike leveområdene. Seleksjonen drev dem imidlertid i ulike retninger, slik at det som opprinne­lig hadde vært én art, etter hvert har blitt splittet opp i 14 forskjellige.

Dette fenomenet, som gjerne kalles en radiasjon, innebærer at den opprinnelige (homogene) arten etterhvert skiller seg i delarter som har store forskjeller i fysisk fremtoning – såkalt fenotypiske ulikheter - fordi de har blitt selektert for og tilpasset seg ulike leveområder eller nisjer. Etterhvert kan dette gi opphav til nye arter.

Vannets Darwinfink?

Fire forskere fra Norsk institutt for vannforskning (NIVA), Norsk institutt for Naturforskning (NINA), Durham University og Akvaplan-NIVA er etter arbeidet med en ny studie fra Bjørnøya fristet til å beskrive den arktiske røya som vannets Darwinfink. Forskjellige individer av ishavsrøya er - til tross for å tilhøre samme art - i ferd med å utvikle ulike egenskaper som gjør at den kan utnytte forskjellige lokale økologiske nisjer og ressurser i innsjøen. Dette skjer altså til tross for at røya er den eneste fiskearten i Ellasjøen.

- Studien gjorde oss i stand til å studere «evolusjon i sanntid» og hvordan en art er i ferd med å splittes opp i flere fenotyper, sier Kate Hawley, førsteforfatter av artikkelen og forskningsassistent ved Norsk institutt for vannforskning (NIVA).

lake_ellasjoeen_photo_by_christensen.jpg
Ellasjøen på Bjørnøya. Foto: Guttorm Christensen, Akvaplan-NIVA.

Telemetri i isbjørnland

Ved hjelp av avansert akustisk telemetriteknologi fulgte forskerne 24 eksemplarer av verdens nordligste ferskvannsfisk i sjøen, også i perioden den er islagt. Undersøkelsen varte i ett år, og multimottaker-systemet som ble benyttet registrerte hele 191 229 ulike posisjoner fiskene beveget seg til i løpet av året. Artikkelen er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Scientific Reports.

- Så vidt jeg vet er vi de første som har utført slike undersøkelser gjennom et helt år i slike omgivelser, under is og gjennom en arktisk vinter, sier Carolyn Rosten, forsker ved NINA.

fish_processing_photo_by_christensen.jpg
Forskerne fulgte 24 eksemplarer av arktisk røye gjennom ett år. (Foto: Guttorm Christensen, Akvaplan-NIVA).  

Robust vs spinkel

Forskerne oppdaget at røya har splittet seg opp i to fenotyper - en storvokst og «robust» røye som lever av forskjellige smådyr på bunnen, og en mer spinkel og småvokst type som stort sett lever av plankton. Til forskernes store overraskelse overlappet imidlertid leveområdene til de to formene. De sameksisterer altså, med unntak av to korte tidsavsnitt: i juni, når isen bryter, og i gytetiden om høsten.

- Utnyttelsen av det samme leveområdet, og samtidig nyanserte forskjeller på viktige tider av året, tilsier konkurranse mellom artene i å bevare sin egenart – og samtidig den arktiske røyas potensial for såkalt sympatrisk artsdannelse, dvs. at nye arter oppstår uten geografisk isolasjon, sier Hawley.

Studien, som er en del av et større forskningsfokus på arktisk røye og fiskens tilpasning i de harde omgivelsene i nord, kan også bidra til økt forståelse av hvordan nye arter kan oppstå.

Referanser:

Hawley, K. L. et al. (2016): Fine-scale behavioural differences distinguish resource use by ecomorphs in a closed ecosystem. Sci. Rep. 6, 24369; doi: 10.1038/srep24369.

Lindholm, M: (2013): Da fuglene kom til Galapagos. Naturen 4/2013, vol 137.

Sist oppdatert 21.11.2016