Konventionen om biologisk mångfald identifierar tre nivåer: ekosystem, artdiversitet samt genetisk mångfald. De två första nivåerna förstår de flesta varför det är viktigt att värna om, men varför bry sig om genetisk mångfald? Jag skall här försöka förklara varför denna nivå är av yttersta vikt att bevara, om det pågående massutdöendet och utarmningen av biologisk mångfald skall kunna stoppas.

För att ge en bakgrund till hur kunskapen om genetisk mångfald vuxit fram och vad den kan erbjuda, ska vi först gå tillbaka i tiden. Redan under 1980-talet introducerade två amerikanska biologer, Micahel Soulé och Michael Gilpin, begreppet ”the extinction vortex” som kan översättas till ’utdöendespira­len’. Deras resonemang var helt teoretiskt och byggde på grundläggande kunskaper inom populationsekologi och populationsgenetik. De tog sin utgångspunkt i observationen att alla hotade arter kännetecknas av att de består av små och isolerade populationer. Sådana har de blivit främst på grund av mänsklig påverkan som habitatförluster, fragmentering, tjuvjakt med mera, som lett till att bestånden av många arter tagit skada. Den första frågan Soulé och Gilpin ställde sig var därför: Vad vet vi om genetiken i små poplationer? Skiljer sig den från vad som pågår i stora och vitt utbredda populationer?

Skillnad på små och stora populationer

De fann ledtrådar i den tidiga genforskningen, och särskilt den japanske forskaren Motoo Kimuras teorier. Ända sen den teoretiska populationsgenetikens uppkomst i början av 1900-talet har man försökt förstå de processer som påverkar genetiska förändringar i naturliga och domesticerade populationer. De processer som är av intresse brukar i tur och ordning kallas för mutationer, genetisk drift, inavel och selektion (se förklaringar av begreppen här intill). Redan på 1970-talet kunde Kimura visa att det som framförallt styr genetiska föränd­ringar i små populationer är genetisk drift och inavel, medan det i stora populationer tvärtom är selektion som är den viktigaste faktorn. Modern genetisk forskning har också sedan visat att Kimuras förutsägelser håller empiriskt.

Soulé och Gilpin tog fasta på detta och fokuserade på just genetisk drift och inavel. De visade att båda dessa fenomen är centrala för att förstå hur artutdöende fungerar, och hur vi kan hejda det.

Utdöendespiralen. Ju mindre och mer fragmenterad en art är, desto mindre är dess anpassningsförmåga. När små populationer inte längre kan anpassa sig så förlorar de ännu mer genetisk variation vilket i sin tur leder till än mer exponering för slumpfaktorer som leder till än mer förlorad variation. Denna process brukar kallas för ”utdöendespiralen”.

Foto: Illustration: Annika Borg

Allvarligare i små populationer

Både genetisk drift och inavel leder alltså till förlust av genetisk mångfald och sämre hälsa i små populationer. Genetisk drift kan kortfattat sammanfattas som slumpmässiga förändringar som påverkar frekvensen av anlag inom en given population från generation till generation. Sådana slumpmässiga förändringar påverkar populationer av alla storlekar men är mycket mer omfattande i små populationer. Inavel sker när nära besläktade individer producerar avkomma. Man har länge vetat att sådana parningar leder till både förlust av genetisk variation och till uttryck av skadliga genvarianter. Inavel kan på olika sätt också öka i omfattning i små populationer jämfört med stora.

Utdöendespiralen är igång

Detta får olika konsekvenser på kort och på lång sikt. På lång sikt påverkas populationernas anpassningsförmåga eftersom denna är beroende av genetisk variation. På kort sikt påverkas indi­vidernas förmåga till överlevnad och reproduktion (inavelsdepression). Detta leder i sin tur till ännu mindre popula­tioner och de ovan nämnda processerna blir än mer accentuerade. Spiralen mot lokalt och globalt utdöende av den redan hotade arten är igångsatt.

Nu när naturvårsbiologer blivit med­vetna om utdöendespiralen har mått och steg vidtagits i arbetet med hotade arter för att öka den genetiska mång­falden samt förhindra att hotade arter hamnar i utdöendespiralen. Detta arbete brukar kallas för ”genetic rescue” (gene­tisk räddning på svenska). Till små och hotade bestånd kan man flytta individer från samma art från större bestånd för att på så sätt tillföra nya och friska gener. Ibland hålls bestånd av hotade arter i fångenskap, till exempel i zoologiska trädgårdar eller i fallet med växter, i frö­banker och botaniska trädgårdar, för att skydda dem från de ekologiska faktorer som bidragit till deras minskning. Inom dessa bestånd undviker man att korsa närbesläktade individer för att undvika inavel.

Genetisk räddning är vid ett första påseende problemfritt, men man har upptäckt att man bör iaktta viss försik­tighet innan metoden tillämpas. Det har i en del fall visats att införsel av indi­vider från en population till en annan lett till att man infört gener som inte är anpassade till de lokala förhållandena. Detta brukar kallas för utavelsdepression och är en faktor som måste beaktas i praktiskt bevarandearbete. Numera brukar man försöka att se till att de individer som tillförs är så genetiskt lika som möjligt som de som lever i det bestånd som man vill rädda.

I alla hänseenden är det viktigt att beakta den genetiska mångfalden i praktiskt bevarandearbete. Dels behövs det långsiktiga övervakningsprogram hos ett antal utvalda arter för att se till att naturliga populationer inte fragmenteras och förlorar genetisk mångfald och riskera att hamna i utdö­endespiralen. Sen behövs att genetiska aspekter beaktas inom avelsarbetet för att undvika inavelsdepression, och vid utsättningar måste eventuella genetiska skillnader studeras för att undvika uta­velsdepression.