De pågående klimatförändringarna med ett allt varmare klimat påverkar många organismer negativt. Många arter är anpassade till ett visst klimat, och med den snabba temperaturhöjningen som i Sverige förväntas uppgå till en höjd årsmedeltemperatur med 2-3 grader på 100 år, måste arterna utveckla anpassningsstrategier.
Min forskargrupp har under de senaste åren studerat en av våra vackraste insektsgrupper, flicksländorna, och hur de kan påverkas av klimatförändringar. Vi har framförallt undersökt hur fenotypen – arternas fysiska egenskaper – förändras, och hur mycket genetisk variation det finns mellan populationerna i de olika temperaturzonerna.
Olika arter av flickslända.Foto: Illustrationer: Viktor Nilsson-Örtman
Generellt kan man säga att det finns tre olika sätt för växter och djur att överleva och anpassa sig till klimatförändringar. För det första kan de migrera till områden som motsvarar den temperatur de är anpassade till. I detta scenario följer de alltså temperaturförändringen geografiskt och i de flesta fall innebär det att organismernas utbredning flyttas norrut. För det andra kan organismer också förändra sin fenotyp så att de fysiska egenskaperna de har, till exempel storlek eller enzymsammansättning, passar de nya klimatförhållandena. I detta fall sker morfologiska och fysiologiska förändringar som bygger på de genetiska egenskaper organismen har för tillfället. Det sker alltså inga genetiska förändringar men de gener som individen har utrycks annorlunda så att de passar till rådande klimatförhållande. Ett tredje väg för överlevnad i förändrade klimatförhållanden är att genom naturligt urval selektera fram nya genotyper, det vill säga individer som är bättre anpassade till den nya miljön. I detta fall sker en förändring i genuppsättning hos arten eller populationen. Men för att detta skall fungera krävs det genetisk variation hos arten eller populationen.
En av de faktorer vi studerat intensivt är hur temperaturförändringar påverkar flicksländelarvernas tillväxt. Larvens storlek och utvecklingstid har visat sig vara mycket viktig för hur framgångsrik reproduktionen blir. Variationen i larvens utvecklingstid beror på art och temperaturen i våtmarken, det vill säga klimatet. Det är viktigt att larven utvecklas färdigt innan sommaren kommer, annars kläcks den för sent och hinner inte reproducera sig innan den varma säsongen är slut, medan larver som kläcker tidigt och är stora bidrar med fler gener till kommande generationer.
Flicksländor lever vid olika typer av våtmarker, både som larver och vuxna. Som vuxna lever de endast fyra veckor, men utvecklingstiden som larv till vuxen är desto längre, från några månader upp till tre år.Kartorna visar utbredning för de nordliga, centrala och sydliga arter av flicksländor som studerats.
Foto: Illustrationer: Viktor Nilsson-Örtman
Larvernas tillväxt är alltså den viktigaste faktorn för den vuxna sländans framgång. Vi har i forskningsprojektet ställt oss frågan: Hur förändras tillväxten vid olika temperaturer? Mera specifikt frågade vi vilka arter som är temperaturspecialister och vilka som är temperaturgeneralister. Vi studerade detta längs en gradient på 3600 km, från södra Spanien upp till norra Sverige. Vi fann att arter som hade en nordlig utbredning i Europa var temperaturspecialister, medan arter från södra Europa var temperaturgeneralister. En temperaturgeneralist är en art som växer relativt bra vid de flesta temperaturer, medan en temperaturspecialist är en art som växer bra vid en eller två temperaturer men sämre vid de flesta andra. Vid en klimatförändring borde temperaturgeneralister klara sig bättre eftersom de kan anpassa sig till temperaturförändringen bättre. Våra resultat tyder på att arter med nordlig utbredning skulle kunna vara mer känsliga för klimatförändringar eftersom de är temperaturspecialister. Dessa arter kan inte heller flytta längre norrut för att ”matcha” den temperatur de är anpassade till eftersom de redan befinner sig långt norrut.
Mönstret med temperaturgeneralister i söder och temperaturspecialister i norr återspeglar sig även inom de arter vi studerat. När vi jämförde tillväxt mellan populationer från norra och södra delen av en arts utbredningsområde fann vi samma mönster: specialister i norr och generalister i söder med avseende på tillväxt och temperatur. Detta betyder att nordliga populationer inom en art troligen är mer känsliga för klimatförändringar än de sydliga populationerna, även om de kommer att uppleva ungefär samma temperaturökning de närmsta 100 åren.
Vi har även visat att den genetiska variationen (variation i arvsanlag) för tillväxt är lägre hos nordliga arter och populationer. Detta gäller dock bara för arter som har en ettårig livscykel. För dessa tyder våra resultat på att nordliga arter och populationer har sämre förmåga att svara på klimatförändringar eftersom det inte finns tillräckligt mycket genetisk variation som kan svara på miljöförändringen. Evolutionen av temperaturanpassning går därför långsammare hos nordliga arter och populationer. För arter som kan variera sin livscykellängd gäller ett mer komplicerat mönster med avseende på genetisk variation i tillväxt.
Svaret på frågan huruvida flicksländor kan anpassa sig till klimatförändringar, är att det beror på vilken art och population det handlar om. Men utifrån våra resultat menar vi att det är troligt att vi i norra Europa kommer att se större effekter av klimatförändringar på den biologiska mångfalden i form av förändringar i antal och utbredning av arter.