Wallenberg Academy Fellows

Historien kan lära oss om arternas klimatkänslighet

Den biologiska mångfalden på jorden minskar, och en stor anledning är det allt varmare klimatet. Men alla arter är inte lika känsliga. Wallenberg Academy Fellow Alexandre Antonelli kartlägger vinnare och förlorare vid tidigare klimatförändringar. Det ska ge ledtrådar till vilka arter som bäst behöver skydd i dag.

För 56 miljoner år sedan gick jorden igenom en snabb klimatförändring. Koldioxidhalten i atmosfären ökade kraftigt och temperaturen steg ungefär fem grader. ”Snabb förändring” betyder 10 000 år – dagens uppvärmning går tio gånger så fort.

– Människans påverkan går snarast att likna vid ett meteoritnedslag, säger Alexandre Antonelli vid Göteborgs universitets institution för biologi och miljövetenskap.

Det har alltid förekommit att arter dör ut, och flera gånger har det skett i stora massutdöenden. Alexandre Antonelli och hans forskargrupp kartlägger nu hur den biologiska mångfalden har förändrats i olika områden vid olika tider. De arbetar med två spår: fossiler och arvsmassa. Båda ger viktig information, och båda har svagheter.

”Att bli Wallenberg Academy Fellow är ett fantastiskt erkännande, minst lika mycket för mitt ämne som för mig själv. Min dröm är att biologisk mångfald ska hamna på allas läppar – för det är verkligen något vi kan påverka. Utnämningen ger mig medel och verktyg både att angripa grundläggande frågor i biologin, och att öka medvetenheten i samhället.”

Svårt att definiera arter bland fossiler

I hela världen finns omkring fem miljoner fossil samlade i digitala register och de kan grupperas på olika sätt. Det kan handla om var de hittats, deras utseende, eller vilket ekosystem de representerar. Forskarna studerar varje grupp för sig och försöker lista ut vad som hänt med mångfalden inom gruppen när klimatet blev varmare. Vilka drabbades och vilka gynnades? Men då spelar det också roll hur fossila och levande arter förhåller sig till varandra.

– Bland levande organismer definieras en art som ”individer som kan korsa sig med varandra och få fertil avkomma”. Men det har man ju ingen aning om när det gäller fossil. Vi kan inte veta om en fossil art motsvarar tio biologiska arter, eller hundra, eller tusen, säger Alexandre Antonelli.

Dessutom bildar alla varelser inte tydliga fossil. Forskarna har till exempel massor av hajfossil, men få maneter.

DNA finns bara från en bråkdel av alla arter

DNA från levande arter ger forskarna stor detaljkunskap. Alexandre Antonelli arbetar med att bygga ”familjeträd” där man ser hur nära släkt olika arter är. Ju större olikheter i DNA, desto längre tid har gått sedan de två gick skilda vägar från en gemensam för-art.

De senaste tjugo åren har evolutionsbiologer satsat mer på DNA-kartläggningar än på fossil, men nu börjar pendeln slå tillbaka. Ett skäl är att de nu levande arterna utgör en så liten del av allt liv genom historien. 99,99 procent av alla arter som funnits är redan utdöda.

– Om vi verkligen ska förstå hur den biologiska mångfalden svarar på klimatförändringar så är det nödvändigt att vi tar hänsyn till alla de arter som inte längre finns, säger Alexandre Antonelli.

Hans forskargrupp arbetar med att integrera de olika typerna av resultat. Det är inte lätt, men arbetet hittills ser lovande ut och Alexandre Antonelli är säker på att det är viktigt.

Fältstudier ger nya idéer

En annan sak han tycker är viktig är fältarbete. Därför reser hans forskargrupp ofta till bland annat Amazonas där de samarbetar med lokalbefolkning och biologer på plats. Resorna är tidskrävande, men de ger Alexandre Antonelli och hans kollegor bättre förståelse för biologiska system, och dessutom prover av hög kvalitet som de kan studera hemma.

– Mina bästa idéer har jag haft ute i fält. Där har jag förstått sammanhang som jag aldrig kunnat se hemma vid datorskärmen.

Genom resorna har han dessutom byggt upp ett forskarnätverk i Latinamerika. Han håller alltid föredrag och workshops på plats, och bjuder in forskarstudenter att tillbringa tid i Göteborg för att lära sig nya metoder. På så vis kan de bygga upp lokala resurser när de kommer hem, samtidigt som Alexandre Antonelli och hans kollegor lättare får samarbetsavtal och insamlingstillstånd.

Vi behöver nya tidsperspektiv på mångfalden

Alexandre Antonelli växte upp i Brasilien och fascinerades av regnskogen. Han började läsa biologi och botanik. När han arbetade som volontär med en forskargrupp som inventerade växtarter på bergstoppar insåg han att det var möjligt att både ha kul och kunna leva på det.

– Mitt jobb är min hobby, eller tvärtom. Det är fantastiskt.

Det Alexandre Antonelli gör är grundforskning. Kunskaperna han bygger upp skulle i princip kunna få praktisk betydelse, men det är långtifrån enkelt att dra slutsatser från historiska data om hur vi bör agera precis nu. Själv menar han att det viktigaste kan vara att evolutionsbiologin lär människor något om tidsperspektiv.

– Politiker och miljöorganisationer har ett perspektiv på kanske femtio eller hundra år, men vi behöver ju arbeta för att bevara den biologiska mångfalden i hundratusentals år. Vill man skydda något under väldigt lång tid räcker det inte med att spara några naturreservat. Man måste skydda utrymmen intill för att arter ska kunna förflytta sig, till exempel uppåt eller neråt i ett bergsområde, i takt med att klimatet förändras. När klimatförändringarna kommer finns det bara tre vägar att gå för en art. Den anpassar sig, flyttar på sig, eller dör ut.

Text Lisa Kirsebom
Bild Magnus Bergström