SLU-nyhet

Forskare knäcker den genetiska koden hos abborren; de mörka sjöarnas klimathjälte

Publicerad: 10 mars 2022
Sjö

Livet – från mikrober till ryggradsdjur – har utvecklat ett närmast oändligt antal lösningar för att kunna kolonisera jorden. En av dessa evolutionära innovatörer är abborren: en fisk som frodas i mörka, sura, humusrika sjöar där få andra fiskarter överlever.

Tidigare studier har visat att abborrar kan minska utsläppen av den kraftfulla växthusgasen metan (CH4) från sjöar till atmosfären. Nu har forskare från Sveriges lantbruksuniversitet, SLU tillsammans med finska och estniska kolleger analyserat hela arvsmassan (genomet) hos abborrar (Perca fluviatilis) från 32 olika sjöar för att kunna kartlägga de molekylära mekanismerna bakom arters anpassning till mörka och sura vattenmiljöer.

- Genom att analysera nästan en miljon så kallade snippar (SNP, Single Nucleotide Polymorphism) i arvsmassan har vi lyckats identifiera tusentals genetiska variationer som hjälper oss att förstå varför just abborren dominerar i mörka sjöar, säger Anti Vasemägi, professor vid institutionen för akvatiska resurser vid SLU (SLU Aqua).

Våtmarker och sjöar står för en stor del av de naturliga metanutsläppen till atmosfären, och från de mörka humusrika sjöarna i norra halvklotets barrskogsbälte avges betydande mängder metan.

 

Abborre
Abborre från en humusrik sjö. Foto: Anti Vasemägi

Abborrens diet minskar metanemissionerna

I just de här sjöarna har abborren en nyckelroll som metanreducerare. Den äter stora mängder djurplankton, och när djurplantonen blir färre ökar istället mängden metankonsumerande bakterier. Abborrens diet kan reducera metanemissionerna från en sjö tiofalt.

- Med tanke på att abborren är så vanlig och utbredd i miljontals mörka sjöar från Skandinaven till Sibirien, så tycker jag att den bör betraktas som en klimathjälte. Den spelar en väldigt viktig roll i de processer som minskar mängden metan som når atmosfären. Därför är det viktigt att förstå vilka anpassningar som gör att abborren kan trivas i dessa typer av sjöar. säger Anti Vasemägi.

- Vi förväntar oss förstås inte att den här lilla fisken kommer att stoppa uppvärmningen av vår planet, men den kan hjälpa oss att förstå hur genetisk variation, ekologi och biokemiska processer hänger ihop och fungerar.

Central funktion i abborrens evolution

Vid analyserna upptäckte forskarna att de genetiska spåren av abborrens anpassning till en mörk livsmiljö var vanligast i arvsmassans så kallade regulatoriska sekvenser, vilket enligt studiens huvudförfattare Mikhail Ozerov från Åbo Universitet, bekräftar dess centrala roll i abborrens evolution.

- Anmärkningsvärt nog upptäckte vi inga starka selektionssignaler i de gener som är inblandade i de processer som absorberar och bearbetar ljussignaler, vilket vi hade förväntat oss med tanke på den mörka miljö som fiskarna lever i, säger Mikhail Ozerov.

Däremot såg forskarna tydliga selektionsmönster i ett antal gener som spelar en viktig roll för bland annat transport av kalcium, kalium, natrium och andra joner, en anpassning till den sura och mineralfattiga miljö som också kännetecknar dessa mörka sjöar.

- Vår studie visar att arters anpassning till synes enkla miljöförhållanden kan vara både mångfacetterad och komplex, säger Mikhail Ozerov.

Studien "Whole-genome sequencing illuminates multifaceted targets of selection to humic substances in Eurasian perch", som finansierats av det svenska och det estniska Vetenskapsråden samt SLU, har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Molecular Ecology.


Kontaktinformation

Anti Vasemägi, professor,
Institutionen för akvatiska resurser, SLU 
anti.vasemagi@slu.se, 010-478 42 77