Krill ger kunskap om hur marina arter kan anpassa sig till varmare hav

Krillen i våra nordliga hav visar hur marina nyckelarter kan anpassa sig genetiskt för att hantera klimatförändringar. Det har forskare vid Uppsala universitet upptäckt tillsammans med en internationell forskargrupp. Deras studie, som publicerats i Nature Communications, ger enligt forskarna viktig kunskap som kan bidra till att skydda marina ekosystem när klimatet förändras.

– Att förstå hur den genetiska anpassningen går till hos krill kan hjälpa oss att bättre förutsäga vilka bestånd som är mer eller mindre motståndskraftiga mot klimatförändringar. Eftersom så många arter i havet är beroende av krill är den kunskapen viktig för att skydda de marina ekosystemen när klimatet förändras, säger Per Unneberg som är bioinformatiker vid Uppsala universitet och försteförfattare till studien av den nordliga krillen (Meganyctiphanes norvegica).

Krill, små lysräkor som lever i stora stim, är några av jordens vanligaste djur och en avgörande födokälla för många marina arter såsom valar, sälar och fiskar. Men de snabba klimatförändringarna hotar deras överlevnad, vilket kan få allvarliga konsekvenser för havets ekosystem. Om och hur djurplankton som krill kan anpassa sig till ett varmare hav har varit dåligt känt fram till nu. Genom att sekvensera och jämföra DNA från 74 exemplar från olika delar av Nordatlanten och Medelhavet har forskarna nu fått en djupare förståelse för hur dessa plankton är genetiskt anpassade till sin miljö.

– Olika bestånd av just den nordliga krillen har historiskt anpassat sig till väldigt varierande förhållanden i olika delar av Atlanten. Det gör den till en perfekt modell för att förstå vilka gener och funktioner som bidrar till anpassning till olika miljöer i havet, säger Andreas Wallberg, forskare vid Uppsala universitet och huvudförfattare till studien.

Studien visar att det finns omfattande genetisk variation inom den nordliga krillen, vilket är kritiskt för deras förmåga att anpassa sig till olika klimat. Forskarna identifierade hundratals gener associerade med anpassning till varma respektive kalla miljöer. Detta inkluderar gener med koppling till ljus- och värmekänslighet men även till näringsupptag och reproduktion, vilket är avgörande för att arten ska kunna överleva och fortplanta sig under varierande förhållanden i olika klimat.

– Krillens arvsmassa är sex gånger så stor som människans och har unika kopior av många gener. Vår forskning visar att specifika genkopior kan ha spelat en viktig roll i att krillen kunnat anpassa sig till både kalla och varma vatten. Våra resultat kan ha stor betydelse för bevarandet av viktig genetisk mångfald och havets ekosystem, säger Per Unneberg.

Studien pekar exempelvis på att bestånden av den nordliga krillen som lever i skandinaviska fjordar kan vara genetiska "hot spots" för framtida anpassning till ett varmare Nordatlanten och Arktis. Att bevara dessa bestånd är därför extra viktigt, anser forskarna.

– Denna forskning ger oss en ny inblick i hur plankton kan överleva i en värld med snabbt skiftande klimat genom att anpassa sig genetiskt. Det vi har lärt oss om den nordliga krillen kan vi också använda för att förstå hur andra arter kan hantera klimatförändringarna. Till exempel den Antarktiska krillen, som är en viktig men minskande art i Antarktis ekosystem. Den här studien betonar vikten av att kartlägga och bevara genetisk mångfald hos marina arter för att säkerställa stabiliteten i våra havs ekosystem, säger Andreas Wallberg.

Studien har finansierats av FORMAS, ett forskningsråd för hållbar utveckling.

Unneberg, P (et al. 2024). Ecological genomics in the Northern krill uncovers loci for local adaptation across ocean basins. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467...

För mer information:
Andreas Wallberg, Uppsala universitet, andreas.wallberg@imbim.uu.se, +46 70 942 82 62