Risteytyminen voi auttaa kekomuurahaisia sopeutumaan ilmastonmuutokseen

10.6.2021
Kahden kekomuurahaislajin risteymistä ei tullut supermuurahaisia, eli yksilöitä jotka kestävät sekä kylmää että kuumaa. Pitemmällä aikavälillä populaation monipuolinen geenipohja voi kuitenkin tukea muurahaisia selviytymään nopeasti muuttuvissa oloissa.

Eliöt sopeutuvat muuttuviin ympäristöolosuhteisiin luonnonvalinnan avulla. Luonnonvalinta tarvitsee kuitenkin geneettistä muuntelua toimiakseen. Uutta geneettistä muuntelua tuottavat mutaatiot, mutta niitä syntyy verrattain hitaasti.

Risteytyminen ja sen tuoma geenivirta kasvattavat geneettistä muuntelua paljon uusia mutaatioita nopeammin. Se tarjoaa lajeille geenejä ja geeniyhdistelmiä, jotka on jo todettu toimiviksi toisessa lajissa. Yksi vaihtoehto sopeutua ympäristön muutoksiin voisi siis olla geenien lainaaminen toiselta lajilta.

Helsingin yliopiston tutkijat ovat selvittäneet, voisiko kahden kekomuurahaislajin, kaljukekomuurahaisen ja tupsukekomuurahaisen, risteytyminen tukea ideaa risteytymisen hyödyistä ympäristön muuttuessa.

– Olemme tutkineet kuuman- ja kylmänsietokykyä suomalaisella kaljukeko- ja tupsukekomuurahaisilla ja niiden risteymillä. Tutkimuksemme osoittavat, että kaljukekomuurahainen kestää paremmin kuumaa ja tupsukekomuurahainen pärjää paremmin kylmässä. Risteymäyksilöissä eivät kuitenkaan yhdistyneet vanhemmaislajien parhaat puolet. Ne pärjäsivät hyvin kuumassa, mutteivat toisaalta kylmässä, kertoo tutkimusryhmän johtaja Jonna Kulmuni bio- ja ympäristötieteellisestä tiedekunnasta.

Risteymäpopulaatiosta saatu pitkäaikaisaineisto herättää kuitenkin kysymyksen, voisiko risteytymisen mahdollistama geneettinen muuntelu olla hyödyllistä tulevaisuudessa. Risteymäpopulaatioissa voidaan nimittäin havaita yhteys vanhemmaislajeilta saatujen geenimuotojen ja vuosittaisen lämpötilan välillä.

– Kylminä keväinä kylmään sopeutuneen tupsukekomuurahaisen geenimuodot ovat risteymissä yleisiä, kun taas lämpimänä keväänä kuumempaan sopeutuneen kaljukekomuurahaisen geenimuodot ovat yleisempiä. Seuraavat tutkimuksemme keskittyvät vertaamaan nyt risteymien ja vanhemmaislajien vaihtelua kelpoisuudessa eri vuosina ja siinä, miten ne pärjäävät lämpötilan vaihdellessa vuosittain, valottaa Kulmuni.

Tutkimusryhmän sivut

Artikkeli

Raphael Martin-Roy, Elisa Nygård, Pierre Nouhaud, Jonna Kulmuni. Differences in thermal tolerance between parental species could fuel thermal adaptation in hybrid wood ants. The American Naturalist.