När bevarandet av den biologiska mångfalden diskuteras i media eller på den politiska arenan är det oftast antalet arter som åsyftas – men biologisk mångfald är så mycket mer! Exempelvis är den genetiska mångfalden inom en population av avgörande betydelse för dess motståndskraft och anpassningsförmåga till miljöförändringar. Detta eftersom fler varianter, alleler, av generna i en population antas ge fler möjligheter att kunna klara av förändringar i miljön. Med andra ord: ju fler varianter som finns, desto större är chansen att några individer bär på rätt anlag för nya miljöförhållanden. Tänkt i ett ännu längre perspektiv skulle en urholkning av denna buffert kunna vara avgörande för artens överlevnad och i slutändan för balansen i hela ekosystemet. Den kanske främsta orsaken till att denna typ av biologisk mångfald inte har fått så stor uppmärksamhet, som den förtjänar, beror på att det är svårt att under kontrollerade former fastställa tydliga samband mellan orsak och verkan när det gäller förändringar över flera generationer hos det samlade genetiska materialet i en population. För att öka på kunskapen inom detta område har vi i två olika långtidsstudier undersökt hur miljögifter påverkar akvatiska organismers genetiska mångfald.
Flera generationer hoppkräftor
För att studera effekten av vanligt förekommande miljögifter på den genetiska variationen gjorde vi långtidsstudier på laboratorium. För att överhuvudtaget kunna göra studier som sträcker över många generationer valde vi att arbeta med hoppkräftor, copepoder, vars generationstid är så kort som 15–50 dagar. Flera generationer hinner alltså passera under bara några månader. I den första studien exponerades hoppkräftorna för ett bromerat flamskyddsmedel (BDE-47) under en tid, som lite drygt motsvarade en livscykel hos djuret. I den uppföljande studien förlängdes exponeringstiden så den sträckte över 2–3 generationer och denna gång exponerades djuren för sediment insamlade från förorenade områden vilka innehöll otaliga miljögifter. I samma studie exponerades även hoppkräftor för ett relativt rent sediment från ett område som används som referens i den nationella havsmiljöövervakningen och även för detta referenssediment med tillsats av koppar.
Oförändrad storlek, förändrade gener
Resultaten i våra studier visade att populationer, som exponerades för ett enskilt gift, (koppar) hade samma antal överlevare som kontrollpopulationerna, medan de redan efter en generation uppvisade förlorad genetisk variation. Detta alltså trots att populationsstorleken var oförändrad. Samma resultat upprepades då hoppkräftor exponerades över flera generationer för BDE-47. Vi såg även att exponering för blandningar av miljögifter lagrade i sedimenten orsakade förlust av alleler och genetisk drift, vilket är en slumpmässig genetisk förändring från en generation till en annan som inte beror på om organismerna bär på varianter av anlag som i sig är bra eller dåliga för dem. Med tiden leder troligtvis dessa förändringar till förlust av den totala genetiska variationen.
Snabb påverkan av miljögifter
Studierna visar att miljögifter är väldigt starka selektionskrafter som snabbt kan leda till minskad genetisk mångfald. Individer, som klarar det aktuella giftet tar över och lyckas bäst med att föra sina gener vidare till kommande generationer, varvid det genetiska materialet hos de känsliga individerna förloras.
Den exponerade populationen överlever men den är genetiskt urholkad, vilket skulle kunna betyda att den står sämre rustad för att klara andra störningar eller ändrade levnadsförhållanden, till exempel som följd av klimatförändringar. Det finns alltså en risk att till synes starka populationer har en låg genetisk variation på grund av exponering för stark stress såsom gifter. Till följd av detta kan populationer med tiden till och med helt dö ut i vissa områden.
I en tid av fortsatt stor kemikalieanvändning och klimatförändringar anser vi att det behövs fler studier på framförallt kombinationseffekter av många gifter men även med andra stressfaktorer så som ökad temperatur och minskad tillgång på föda.
Författare
:
Johanna Gardeström
är postdoc vid intitutionen för vatten och miljö på SLU