Från arbetsrummet på Tjärnö ser jag Kosterfjorden; här invigs i september Sveriges första ”marina” nationalpark, Kosterhavet, exakt hundra år efter det att de första nationalparkerna inrättades i Sverige. Kanske inte så förvånande att det marina ligger efter också i detta avseende - vår kunskap om havens organismer och miljöer ligger decennier efter kunskapen om det mesta av jordens terrestra ekosystem, med några undantag. Men satsningarna på marin forskning är just nu stora och nya tekniker för att utforska både stort och smått leder snabbt framåt. Med fjärrstyrda undervattensfarkoster kartläggs nu för oss tidigare helt okända bottenområden även nära våra kuster, och här varvas nu intressanta upptäckter av nya miljöer med skrämmande insikter om vår misshushållning med de marina resurserna.
I den lilla skalan har vi fått redskap för att analysera livets minsta beståndsdelar, generna, och med hjälp av genetiska markörer börjar vi förstå hur marina organismer är släkt med varandra, hur de har förflyttats mellan olika havsområden och slutligen hur mänsklig påverkan ändrar deras ärftliga egenskaper. Min egen forskning ligger just inom denna sfär, och jag funderar vidare om hur sannolikt det hade varit att vi på landbacken på 2000- talet hade hittat en ny art av växt, stor som en maskros och lika vanlig, och med en utbredning utefter 50 mil av vår kust och dessutom även vanligt förekommande i flera av våra grannländer. Inte särskilt troligt att en sådan art skulle ha förblivit oupptäckt. Men i havet har precis detta hänt.
Smaltång och blåstång. Smaltången har bildats ifrån blåstång i Östersjön, troligen för mindre än något tusental år sedan. Så snabb artbildning är mycket sällan dokumenterad tidigare. Smaltång är den lilla. Foto: Lena Kautsky
Tillsammans med Lena Kautskys forskargrupp vid Stockholms universitet har vi helt nyligen identifierat den nya arten ”smaltång”, en brunalg lik och nära släkt med blåstång. Smaltången är den dominerande arten av tång runt hela Bottenviken, dessutom finns den vid Estlands kust och i Finska viken. Smaltången är spännande på många sätt, inte bara för att den lyckats undgå upptäckt, trots att den är så vanlig, utan kanske främst för att vi vet att den har bildats ifrån blåstång i Östersjön, troligen för mindre än något tusental år sedan och definitivt efter det att Östersjön bildades (för 8000 tusen år sedan). Så snabb artbildning är mycket sällan dokumenterad tidigare. Händelseförloppet avviker starkt ifrån den gängse uppfattningen, att artbildning tar hundratusentals år eller mer i anspråk.
Vårt Galapagos
Östersjön är en mycket artfattig marin miljö, men trots detta ett mycket spännande ekosystem. I vårt nya Linnéprojekt tar vi utgångspunkt i att Östersjön är både mycket ung och dessutom mycket annorlunda i förhållande till de marina miljöer, varifrån de arter som befolkar Östersjön har invandrat. Eftersom vi är speciellt intresserade av att försöka förstå snabba evolutionära processer, är Östersjön närmast ett Galapagos för oss. Hit har ju arter av Atlantiskt ursprung (och även sötvattenarter) invandrat de senaste tusentals åren. De arter, som klarar överleva i Östersjön, har alltså väldigt snabbt lyckats anpassa sig till en miljö, som är unik i världen. Hur detta har gått till är viktigt att försöka förstå, eftersom vi behöver denna kunskap för att kunna förstå om och under vilka villkor arter kan anpassa sig till snabba förändringar i sin miljö.
Från arbetsrummet på Tjärnö ser jag Kosterfjorden; här invigs i september Sveriges första “marina”nationalpark, Kosterhavet, exakt hundra år efter det att de första nationalparkerna inrättades i Sverige. Kanske inte så förvånande att det marina ligger efter också i detta avseende. Foto: Bo Johannesson
Snäckor på nära håll. Foto: Bo Johannesson
Genetiska förändringar
De genetiska studierna av Östersjöns bestånd, som finns idag, visar att flera av Östersjöns arter är genetiskt förändrade jämfört med de populationer de härstammar ifrån. I flera fall vet vi att deras förändrade egenskaper lett till att de blivit bättre rustade för ett liv i Östersjön. Blåstången exempelvis har börjat föröka sig vegetativt. En egenskap som den inte har någon annanstans i världen men som underlättar bildning av nya plantor i Östersjöns låga salthalt, där blåstången har stora problem med att få ägg och spermier att överleva. Normalt har blåstången han- och honplantor, som eggade av fullmåne släpper ut ägg och spermier i vattnet. Det är vanligt att marina arter med yttre befruktning har någon utlösande faktor, som sätter igång leken för alla för att öka chansen till befruktning. Östersjöns blåstång varvar dock sexuell lek med könlös förökning genom små utskott, som faller till botten och växer ut till nya individer. Den nära släktingen smaltång förökar sig könlöst i ännu högre utsträckning, och med samma teknik. Detta tolkar vi, som att denna egenskap utvecklats hos blåstång i Östersjön, innan smaltången bildades från blåstången.
Forskare i arbete. Författaren samlar såväl sommar som vinter in de snäckor, som hon arbetar med för att förstå artbildning. Foto: Bo Johannesson
Anpassning till låg salthalt
Östersjöns torskbestånd har ägg med högre flytkraft än normalt, för att undvika att äggen sjunker helt ned till botten i den låga salthalten. Vi misstänker att det finns många andra anpassningar, som har utvecklats under Östersjöns evolutionärt sett korta tidsrymd. Ett fokus vi har i forskningen är att förstå, hur anpassningen till den extremt låga salthalten i Östersjön har gått till. Här använder vi kunskap ifrån forskning på jäst. Anders Blombergs forskargrupp har identifierat flera hundra saltgener hos jäst. Dessa gener dirigerar jästcellernas liv i olika salthalter.
Inom Linnéprojektet ska vi med hjälp av jästens saltgener försöka hitta Östersjöarternas saltgener. Om vi kan identifiera dessa, kan vi med avancerade DNA-analyser dels ta reda på vilken utveckling dessa gener har genomgått under tiden i Östersjön, dels se hur genernas funktioner regleras. Även om genen i sig inte ändras så regleras dess nyttjande (genuttryck) genom komplicerade reglermekanismer i cellerna. Vi kan undersöka dessa reglermekanismer genom att utsätta individer för olika salthalter och direkt avläsa vilka gener som är ”av” och ”på”.
Hotade av havens försurning. Här ses en kuddsjöstjärna, buskiga kolonier av mossdjur, några kolonier av “Död mans hand” samt sjöpungar. Sjöstjärnor och mossdjur hör till de grupper, som kan antas vara känsliga för försurning, eftersom de har gott om kalkstrukturer i sina kroppar. Foto: Tomas Lundälv
Fjärrstyrd farkost. Med fjärrstyrda undervattensfarkoster kartläggs nu för oss tidigare helt okända bottenområden även nära våra kuster. Här varvas nu intressanta upptäckter av nya miljöer med skrämmande insikter om vår misshushållning med de marina resurserna. Foto: Lisbeth Jonsson
Spårar havens försurning
Från analyser och genförändringar och genuttryck kan vi börja förstå, hur marina arter har lyckats erövra Östersjön. Med en sådan kunskap kan vi börja inse hur de förändringar, som följer i klimatförändringens spår, kan komma att påverka havens organismer. Ett mycket definitivt hot är den pågående försurningen av haven. Havens pH har redan idag blivit surare. För bara några årtionden sedan ansågs detta vara omöjligt, eftersom haven också har en stor buffertkapacitet. Försurningen påverkar främst arternas kalkinlagring men också många andra processer. Runt om i världen och inte minst i Sverige pågår nu experimentell forskning för att snabbt försöka få fram data på hur marina arter påverkas av de pH-värden, som man räknar med ska komma inom 100–200 år. Det visar sig att arter reagerar väldigt olika och att det främst är deras larver som påverkas. Inom vårt Linnéprojekt har vi en forskargrupp med Jon Havenhand och Mike Thordyke i spetsen. Deras studier har redan visat, att vi bara ännu ser toppen på isberget.
Turism och fiske i nationalpark
Jag avbryts i mina funderingar av ett välbekant ljud – det är det dova mullret av räktrålaren Carona med Rune Nilsen i styrhytten. Rune navigerar vant in till Örnebryggan för att lasta av en trål, som behöver repareras. Han är en av de fiskare, som för femton år sedan protesterade livligt mot att göra Kosterfjorden till ett naturreservat, men som idag jobbar målmedvetet med att miljöanpassa det lokala fisket, som nu går vidare inom nationalparken. Fiskarnas inställning till nationalparken har svängt från totalt negativ till försiktigt positiv. Flera av dem ser nu istället värdet av att kunna utveckla ett miljöriktigt fiske och på detta sätt kunna konkurrera med kvalitet och miljö hos sina produkter. Att finna former för att kunna nyttja naturen långsiktigt och hållbart för fiske, turism, renskötsel och annat är i stark kontrast till den inställning, som rådde när de första nationalparkerna inrättades. Syftet med dessa var att bevara naturen för forskningen och hålla all annan aktivitet borta (även den eventuella kulturaktivitet som i sig var en förutsättning för det kulturlandskap man ville bevara). Det har alltså hänt en del på hundra år. I detta sammanhang verkar det som om vår första marina nationalpark inte släpar efter utan snarare är en föregångare, när det gäller att undvika den limbo, som i flera fall blivit resultatet av toppstyrda åtgärder för naturskydd. En lokalt förankrad process var helt avgörande för att lyckas med detta.
Författare
:
Kerstin Johannesson
är professor vid Institutionen för marin ekologi, Göteborgs universitet och Tjärnö