Synes du fuglesang er fascinerende å lytte til? Hvordan fugler kan synge helt ulike sanger, er noe forskere har visst svært lite om. Nå mener en gruppe svenske forskere som har studert svarthvitfluesnapper at genetiske forskjeller spiller hovedrollen, ikke sosial læring. (Foto: Bjørn Aksel Bjerke, Naturhistorisk museum)
Utroskap blant fluesnappere gir færre hybridfugler
På Öland i Sverige lever to arter av fluesnapper sammen på et forholdsvis lite område. Det resulterer i at svarthvit fluesnapper og halsbåndfluesnapper ofte parer seg på tvers av artsgrensene.
Fakta om studien
Studien er utført av postdoktor Emily R. A. Cramer (UiO Naturhistorisk museum), stipendiat Murielle Ålund (Uppsala Universitet), stipendiat Eryn McFarlane (Uppsala Universitet), professor Arild Johnsen (UiO Naturhistorisk museum) og professor Anna Qvarnström (Uppsala Universitet).
Slik ble studien gjennomført:
- Forskerne analyserte en 12-årig tidsserie fra Öland med tanke på parsammensetning og farskap i rene versus blandete par.
- Forskerne kjørte et eksperiment under mikroskop hvor de blandet spermier, samlet ved kloakkmassasje fra hanner, i væske samlet på liknende måte fra den ytre delen av kjønnskanalen til hunner og analyserte farten til spermiene, i et såkalt 2x3 design, det vil si at hver hanns spermier ble testet separat i hunnvæske fra hver av de to artene og en nøytral kontrollvæske, og omvendt
Studien ble publisert i juni-utgaven av Evolution under overskriften «Females discriminate against heterospecific sperm in a natural hybrid zone».
Studien er delfinansiert av Norges forskningsråd.
Når fluesnapperhunnen finner den hannen hun ønsker å danne par med, holder hun seg gjerne til denne ene partneren sesongen gjennom. Men det hender også at hun er utro.
Nå har forskere fra Naturhistorisk museum i Oslo og Uppsala Universitet studert hvordan fluesnapperartenes sameksistens påvirker utroskap og spermienes atferd.
– Det er spesielt to funn vi synes er interessante, forteller Arild Johnsen fra Naturhistorisk museum, som har ledet forskerteamet.
– Det ene er at frekvensen av utroskap er svært mye høyere hos de som danner par med en partner av annen art, enn de som har partner av samme art.
Hos svarthvithunner som er i par med halsbåndhanner, er det 80 prosent som parer seg med en hann utenfor parforholdet. Blant svarthvithunner som lever med en svarthvithann er det derimot bare 25 prosent som er utro.
– Det andre er at hastigheten til spermier fra halsbåndhanner reduseres raskere i væske fra kjønnskanalen til svarthvithunner enn spermier fra egen art. Dermed har den fremmede arten trolig mindre sjanse for å befrukte eggene.
To arter tett på hverandre
Det aktuelle området på Öland er ett av få steder der de to artene av fluesnapper lever sammen. For en svarthvithunn på jakt etter en partner er problemet dels at det finnes få svarthvithanner og dels at halsbåndhannene er mer dominante.
Dermed ender de ofte opp med en partner fra den andre arten.
De to artene kan få avkom sammen. Disse kalles hybridavkom, og vi vet fra annen forskning på disse artene at slike avkom stiller svakere enn avkom av to individer av samme art. Hunnhybrider er nemlig sterile, og hannhybrider har nedsatt levedyktighet. Det er derfor gunstig for henne å unngå hybridavkom.
Siden svarthvithunner er begrenset i sitt valg av sosial make, hadde forskerne en hypotese om at hunner har en innebygd mekanisme på cellenivå som favoriserer spermier av egen art: Dette var noe av det forskerteamet fra Oslo og Uppsala ønsket å undersøke.
– Våre funn peker i denne retningen, sier Johnsen.
– Både den høye frekvensen av utroskap blant det vi kan kalle «umake» par og reguleringen av spermienes hastighet bidrar til at det blir færre hybridavkom hos den arten som er mest utsatt for å ende i slike par, nemlig svarthvit fluesnapper.
Tidligere studier har vist at hunner hos disse fluesnapperartene foretrekker hanner av egen art basert på deres fjærdrakt, noe som har ført til at artene er mer forskjellige når de hekker i samme område enn når de er geografisk adskilt.
Slike preferanser kan være forklaringen på at hunner i «umake par», har en mye større tendens til å pare seg med andre hanner.
– Den molekylære forklaringen på reduksjonen av farten hos fremmede spermier vet vi mindre om. En mulighet er at det er hunnens immunforsvar som bidrar til å holde spermier fra en fremmed art tilbake og på den måten favoriserer spermier fra egen art, sier Johnsen.
Hvordan oppstår nye arter?
Spørsmålet om hvordan arter dannes, er et hett tema, som blir mye diskutert blant biologer for tiden. Arild Johnsen er spesielt opptatt av de tidlige fasene av artsdannelse, og de ulike artene av fluesnapper er relativt unge i en evolusjonær sammenheng.
– Hvilke mekanismer gir opphav til reproduktive barrierer som hindrer såkalt genflyt mellom grupper av individer i tidlige faser av artsdannelsen? Nettopp dette mener vi å ha lært noe om, sier Johnsen.
Det viser seg å være stor variasjon i spermier mellom arter og populasjoner, og de er kjent for å utvikle seg fort. Spermienes interaksjon med miljøet i hunnenes kjønnskanal og/eller eggcellen kan derfor spille en nøkkelrolle i de tidlige fasene av artsdannelsen.
– Fenomenene vi ser hos fluesnapper kan lære oss noe mer generelt om mekanismer som har utviklet seg som et resultat av redusert levedyktighet på avkom som stammer fra hybridisering, sier forskeren og legger til:
– Studien vår kan virke sær, men den handler i bunn og grunn om basal biologi.
Referanse:
Emily R. A. Cramer m.fl: Females discriminate against heterospecific sperm in a natural hybrid zone. Evolution. Volume 70, Issue 8, side 1844–1855. August 2016. (sammendrag)
