Fréttir

28.12.2016

Hlýskeið örva blöndun fjalldrapa og birkis

Sumir blendingarnir reynast frjóir og geta því verkað sem genabrýr fyrir tegundirnar tvær

  • Villt íslenskt birki norðan Hálsmela í Fnjóskadal.

Hlýskeið á nútíma hafa ýtt undir tegunda­blöndun birkis og fjalldrapa. Slíkt skeið er hafið enn á ný með hlýnandi loftslagi und­an­farinna áratuga. Þótt flestir blending­arnir séu illa eða ófrjóir hefur komið í ljós að á því eru undantekningar. Sumir þeirra ná að mynda talsvert af eðlilegum kynfrumum og geta því verkað sem genabrýr milli tegund­anna með áframhaldandi víxlun.

Á sextándu Evrópuráðstefnunni um smá­sjár­rannsóknir, 16th European Microscopy Congress 2016, sem haldin var í Lyon í Frakklandi í haust sem leið birtu nokkrir íslenskir vísindamenn veggspjald um rannsóknir á tegundablöndun birkis og fjalldrapa Yfirskrift veggspjaldsins er Birch pollen – the key to unlock hidden cases of species hybridization. Aðalhöfundur veggspjaldsins er Kesara Anamthawat-Jónsson, prófessor við líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands, en meðal meðhöfunda var Lilja Karlsdóttir náttúrufræðingur, sem starfar við rannsóknir á sviði plöntuvistfræði og plöntulífeðlisfræði á Líffræðistofu HÍ.

Venjulega eru þrjú op á birkifrjókorni en það á yfirleitt ekki við um erfðagölluð eða vansköpuð birkifrjókorn sem gerir þau auðþekkjanleg frá heilbrigðum. Safnað var frjókornasýnum af 92 plöntum af birkiættkvíslinni, Betula, úr villtu skóg- eða kjarrlendi á Íslandi. Í fyrsta lagi var 31 planta af tvílitna fjalldrapa (2n=28), í öðru lagi 39 fjórlitna ilmbjarkir (2n=56) og í þriðja lagi voru 22 plöntur þrílitna blendingar tegundanna tveggja (2n=42).

Athuganirnar sýndu greinilega að báðar tegundirnar, fjalldrapi og ilmbjörk, framleiddu aðallega eðlileg frjókorn með þremur opuum. Skemmd eða vansköpuð frjókorn voru á hinn bóginn mun algengari í sýnum af blendingum þessara tveggja tegunda. Algengasta vansköpunin á formi frjókornanna voru frjókorn með fjórum opum í stað hinna venjulegu þriggja.

Birki í um 600 metra hæð yfir sjLilja ó í Austurdal í Skagafirði.

Rýriskipting eða meiósa móðurfrumnanna var einnig rannsökuð. Eins og við mátti búast kom í ljós óregluleiki í rýriskiptingunni hjá þrílitna plöntunum svo úr urðu vansköpuð smágró. Í framhaldi af því var frjósemi þrílitna einstak­ling­anna rannsökuð, bæði lífvænleiki frjókornanna og spírunarhæfni fræja. Niður­stöðurnar staðfestu að frjósemi þrílitna blendinganna væri verulega skert.

Að þessir blendingar skuli ekki vera ófrjóir styður niðurstöður annarra rann­sókna á genaflæði milli tegunda í birkiættkvíslinni því þessir þrílitna blendingar geta verkað sem brú fyrir genaflæði milli tegundanna tveggja þegar þeir æxlast sjálfir áfram.

Sú vitneskja að þrílitna birkiblendingar framleiði afbrigðileg frjókorn hefur nýst vísindamönnum í leitinni að tegundablöndun í gróðursögu Íslands á nútíma. Tek­in voru sýni af mó á þremur stöðum á Íslandi, í Eyjafirði, Grímsnesi og Þistilfirði. Rannsóknir á sýnunum sýndu að á öllum þessum stöðum höfðu komið tímabil á undanförnum árþúsundum þar sem hlutfall afbrigðilegra frjó­korna hafði hækkað.

Með því að bera saman loftslagsupplýsingar úr ískjarnaverkefninu á Græn­landi, Greenland Ice Core Project, má sjá áhrif loftslagsbreytinga á birki­skóglendið. Í ljós kemur að á þeim tímabilum þegar meira er um blendinga helst framrás ilmbjarkar á kostnað fjall­drapa í hendur við hlýnandi loftslag. Slík tegundablöndun gæti hafa orðið vítt og breitt um norðanverða Evrópu þegar skóglendi breiddist út á ný í upphafi nútíma.

Mestallt það tímabil sem við köllum nútíma hefur meðalhiti á Íslandi verið við neðri mörk þess sem birkið þarf til að þrífast og reglulega hafa skapast þær aðstæður sem ýtt hafa undir tegundablöndun. Með hlýnandi loftslagi undan­farna áratugi hefur risið ný alda tegundablöndunar birkis og fjalldrapa.

Nánar má lesa um þessar rannsóknir í grein sem birtist í Náttúrufræðingnum og heitir Kynblöndun ilmbjarkar og fjalldrapa á nútíma. Greinina rituðu Lilja Karlsdóttir, Margrét Hallsdóttir, Ægir Þór Þórsson og Kesara Anamthawat-Jónsson.

Íslenskur texti og myndir: Pétur Halldórsson




banner1