Forskerne har blant annet brukt data om hjort på øya Rum i Skottland i den nye studien.
Forskerne har blant annet brukt data om hjort på øya Rum i Skottland i den nye studien.

Dyr kan tilpasse seg dobbelt så raskt som det forskere trodde før

Evolusjon skjer hele tiden.

Leveområdene til dyr er i endring. Mange dyr har fått mindre plass og påvirkes av forstyrrelser fra mennesker eller klimaendringer.

Kan de tilpasse seg raskt nok?

I en ny studie har forskere sett på hvor gode muligheter ville dyr har til å endre seg igjennom evolusjon.

En internasjonal forskergruppe har brukt et stort datamateriale som strekker seg over mange år.

De kom fram til at dyr kan tilpasse seg to til fire ganger raskere enn det som har vært gjennomsnittlig beregnet hittil. Resultatene er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Science.

– Dyr er bedre i stand til å svare på miljøendringer enn det vi har fryktet. Det er gode nyheter, sier Glenn-Peter Sætre til forskning.no.

Han er evolusjonsbiolog og professor ved Universitetet i Oslo og har ikke deltatt i studien.

Hva er evolusjon?

Evolusjon betegner en endring av den genetiske sammensetningen i en populasjon eller utvikling av nye typer levende organismer.

Charles Darwin var den første til å foreslå en mekanisme for hvordan evolusjon foregår. Han beskrev hvordan naturlig utvalg kunne forklare hvordan populasjoner endrer seg over tid i boka «Artenes opprinnelse».

I dag er naturlig utvalg anerkjent som den eneste mekanismen bak dannelsen av tilpasninger, men også andre mekanismer i tillegg til naturlig utvalg kan føre til endring av den genetiske sammensetningen i populasjoner.

Kilde: Store norske leksikon

Hyener og blåmeis

Forskerne har brukt data fra 19 dyrepopulasjoner rundt om i verden. Disse har vært fulgt opp i mellom 11 og 63 år.

En populasjon er en samling av en bestemt art – planter, dyr, mennesker – som lever innenfor et geografisk område. Individene i en populasjon formerer seg hovedsakelig med hverandre og konkurrerer ofte om de samme ressursene.

Studiene dekker 15 forskjellige arter, som blåmeis, hyener, tykkhornsau og rhesusaper i bestemte områder. Til sammen hadde forskerne informasjon om 250.000 enkeltdyr.

– Vi trengte å vite når hvert individ ble født, hvem de paret seg med, hvor mange avkom de hadde og når de døde, sier Timothée Bonnet i en pressemelding.

Han er evolusjonsbiolog ved Australian National University og ledet studien.

Forskerne brukte blant annet en langtidsstudie av surikater i Sør-Afrika.
Forskerne brukte blant annet en langtidsstudie av surikater i Sør-Afrika.

Genetisk variasjon

Ut fra datamaterialet beregnet forskerne hvor mye «råmateriale» for evolusjon som fantes i populasjonene.

For at evolusjon skal være mulig, må det være forskjellige genvarianter tilgjengelig.

Hvis det blir en fordel å være liten, tåle varme bedre eller ha en annen farge på pelsen, må det finnes noen gener for dette i populasjonen.

Generelt har vi hørt at det er bra med genetisk variasjon. Men ikke alle variasjoner har noe å si for hvor godt et dyr klarer seg i livet, forteller Glenn-Peter Sætre.

I den nye studien har forskerne prøvd å finne ut hvor mye genetiske forskjeller det er som faktisk påvirker dyrenes evne til å overleve og reprodusere.

Det kalles «additiv genetisk varians i relativ fitness».

Så på hvor mange unger dyrene fikk

Fitness er et engelsk ord som også brukes på norsk i evolusjonsbiologien.

Det brukes om et dyrs evne til å få avkom, sammenlignet med de andre i sin populasjon. Skal dyrene få avkom må de også overleve.

I studien målte forskerne dyrenes fitness ut fra hvor mange unger de fikk i løpet av livet.

I tillegg så forskerne på hvor nært dyrene var i slekt, blant annet ved hjelp av genetiske markører.

Timothée Bonnet forklarer på e-post til forskning.no at de brukte såkalt kvantitative genetiske metoder.

– Kvantitativ genetikk ser på den samlede effekten av tusenvis av gener på uttrykket av en egenskap, forklarer han.

– Kjerneideen er å se hvor mye individer som er mer beslektede, som søsken, foreldre og avkom, eller søskenbarn ligner hverandre, i forhold til individer som er mindre beslektede.

– Etter å ha redegjort for det faktum at beslektede individer kan dele mer enn genene sine, de kan ha vært i live omtrent samtidig eller delt rede for eksempel, bør likheten mellom slektninger tilsvare påvirkningen av den overførbare delen av genetiske forskjeller, additiv genetisk variasjon.

Ut fra dette beregnet de hvor raskt dyregruppene kan tilpasse seg igjennom evolusjon.

Glenn-Peter Sætre er professor ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo.
Glenn-Peter Sætre er professor ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo.

– Viktig informasjon

Forskerne kom fram til at ville dyr utvikler seg to til fire ganger raskere enn det tidligere arbeider på feltet har tydet på.

Sætre synes studien er interessant.

– Det er viktig informasjon som de estimerer.

– Det går på hvor raskt populasjoner av ulike organismer kan respondere på miljøendringer. I disse tider med klimaendringer og andre menneskeskapte miljøendringer så er det viktig å vite mer om hvordan dyrene kan svare på det ved å tilpasse seg.

Bedre tilpasset i løpet av noen generasjoner

Forskerne gir ikke noen tall på forskjellen mellom de nye og tidligere estimater som er lett å forholde seg til.

Men Timothée Bonnet kommer med et eksempel på hva det kan bety i en artikkel i tidsskriftet The Conversation.

I de 19 populasjonene stod genetisk endring ved naturlig utvalg for en økning på 18,5 prosent i individets evne til å overleve og reprodusere, per generasjon.

Det betyr at avkommene i gjennomsnitt ble 18,5 prosent «bedre» enn sine foreldre, fortsetter Bonnet. De kan dermed tåle en viss forverring av sine miljøer.

Evolusjon skjer altså hele tiden.

Sætre utdyper at man kan se på prosenttallet som et reservoar av evne til å tåle endring.

– Men når endringer skjer, så tappes dette reservoaret. Ved veldig raske og retningsbestemte endringer, så vil populasjonen i starten respondere og endre seg fint. Men man risikerer at den genetiske variasjonen tømmes etter hvert og at evnen til å fortsette å endre seg avtar.

Timothée Bonnet er forsker ved Australian National University.
Timothée Bonnet er forsker ved Australian National University.

Flere eksempler

Bonnet forklarer nærmere hva resultatene kan bety i den virkelige verden på e-post til forskning.no.

– Resultatene våre betyr at en gjennomsnittlig, vill dyrepopulasjon potensielt kunne tilpasse seg en betydelig forverring i miljøet over en håndfull generasjoner.

Miljøendringen kunne for eksempel være en plutselig forandring i vegetasjonen, nye jaktreguleringer, en sykdomsfremkallende organisme eller klimaendring.

– Hvor mange generasjoner det vil ta, avhenger av hvor alvorlig miljøendringen er, men noe som reduserer miljøkvaliteten med en tredjedel, kan kompenseres i løpet av fire generasjoner, skriver Bonnet.

Det vil si cirka fem år i forskernes undersøkte bestand av snømarkmus, men over 30 år i deres bestand av hjort.

– Tilpasningen vil bare skje hvis miljøendringen er kilden til det naturlige utvalget som forårsaker genetiske endringer og kan motvirkes av for eksempel ytterligere miljøendringer.

– Vi har noen eksempler der vi vet hvilke egenskaper som ble valgt og utviklet i våre populasjoner. For eksempel i hjorten var evolusjon ved naturlig utvalg ansvarlig for å flytte fødselsdatoen med 1,5 dager på 45 år. Det er ikke veldig raskt, men studien vår indikerer at andre egenskaper også har utviklet seg på samme tid i den populasjonen.

Hihi-fugler fra new Zealand var med i studien.
Hihi-fugler fra new Zealand var med i studien.

Annen statistisk metode

Hvorfor har forskerne i den nye studien kommet fram til et høyere estimat enn tidligere?

Det er to grunner til det, sier Sætre.

– Forskerne har valgt studier som er veldig omfattende og som har fulgt populasjoner i mange år. Det er et veldig godt datasett.

Det andre har å gjøre med den statistiske metoden de har bruk.

– De har tatt høyde for at variasjonen man finner i fitness i naturen ikke er normalfordelt.

De fleste dyrene dør før de får avkom. Noen få får veldig mange.

– Ingen garanti

Det er flere eksempler på rask evolusjon.

Jakt i Mosambik gjorde at flere elefanter ikke utviklet støttenner. Noen dyr har begynt å tilpasse seg et liv i byen.

En studie av anoleøgler viste at øglene som overlevde orkanen Irma på en karibisk øy, hadde større tær og lengre overarmer og dermed bedre grep enn andre som ble feid på havet. Dermed vil disse egenskapene trolig også bli mer vanlig hos avkommene. Det er et eksempel på evolusjon som kan skje i løpet av en generasjon, skrev Hanna Nyborg Støstad i Aftenposten.

Det er likevel ingen garanti for at ville dyrebestander vil klare å tilpasse seg økende klimaendringer, sier Bonnet i pressemeldingen.

– Men det vi kan si er at evolusjon er en mye mer betydningsfull drivkraft enn vi tidligere trodde i tilpasningsevnen til populasjoner til nåværende miljøendringer.

Referanser:

Timothée Bonnet mfl.: Genetic variance in fitness indicates rapid contemporary adaptive evolution in wild animals. Science, 26. mai 2022. Sammendrag.

Timothée Bonnet: Wild animals are evolving faster than anybody thought. The Conversation, 2022.

Powered by Labrador CMS