Tema

Alla ålar är från en och samma population

Ålar föds och dör i Sargassohavet, men är annars spridda över stora geografiska områden. Till skillnad från andra djur med stort utbredningsområde, är ålarna genetiskt likadana överallt. Upptäckten gjordes av forskare som jämfört hela arvsmassan hos ålar från olika delar av Europa och Nordafrika.

– När vi jämför ålar från olika områden hittar vi inga som helst skillnader i frekvensen av genvarianter. Trots att vi kartlagt hela arvsmassan kan vi därför inte avgöra om en ål är fångad i Nordnorge eller i en flod i Nordafrika. Vår slutsats är att alla ålar i Europa och Nordafrika tillhör en enda population och att individernas anpassning till kraftigt skilda lokala miljöförhållanden måste förklaras av fenotypisk plasticitet, säger Erik Enbody, post doc vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet.

Att ålen lyckats anpassa sig till så vitt skilda miljöförhållanden beror alltså inte på genetisk anpassning som brukar vara fallet hos många arter med stort utbredningsområde, till exempel sill och strömming.

Anpassningen beror i stället på fenotypisk plasticitet, vilket innebär förmåga att variera sina egenskaper som ett svar på olika miljöförhållanden. Ett exempel på detta är den förändring i regleringen av jonbalansen, som sker när ålar vandrar från saltvatten till sötvatten.

Föds och dör i Sargassohavet

– Ålen uppvisar en häpnadsväckande fenotypisk plasticitet och genomgår flera metamorfoser under sin livscykel säger Håkan Wickström, forskare vid institutionen för akvatiska resurser vid Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) en av forskarna bakom studien.

Leken sker i Sargassohavet och de små pilbladslika leptocephaluslarverna driver mer eller mindre passivt med havsströmmarna mot den europeiska kontinenten, där de genomgår en metamorfos till glasålar. När dessa i sin tur vandrar in i bräckt eller sötvatten sker en andra metamorfos till gulål, ett stadium som brukar varar i minst tio år, innan de är redo för en tredje metamorfos till blankål. I denna form korsar de återigen Atlanten för att leka i Sargassohavet. Därefter dör samtliga ålar.

Fångad gulål. När glasålarna vandrar in i bräckt eller sött vatten sker en andra metamorfos till gulål, ett stadium som brukar varar i minst tio år. Bild: Anders Asp, SLU

– Det faktum att alla ålar leker i Sargassohavet utesluter inte möjligheten att det finns subpopulationer med en genetisk anpassning till olika klimatzoner. Det skulle ju kunna vara så att nordeuropeiska ålar leker i en annan del av Sargassohavet, vid ett annat djup eller vid en annan tidpunkt än de sydeuropeiska ålarna, eller helt enkelt kan känna igen sina artfränder som vuxit upp i samma geografiska område.

– Syftet med den här studien har varit att klargöra om samtliga ålar tillhör en enda population, eller om arten är uppdelad i genetiskt olika undergrupper, säger Mats Pettersson, forskare vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet.

Alla ålar leker på samma plats

Forskarna känner inte till något annat exempel där en fisk eller annat ryggradsdjur som lever under vitt skilda miljöförhållanden helt saknar genetiska skillnader mellan geografiska områden.

Metamorfos tre: gulål blir en blankål och korsar Atlanten för att leka i Sargassohavet. Och sen dö. Bild: Anders Asp, SLU

Forskargruppen publicerade nyligen en stor artikel om sill och strömming där resultaten var de totalt motsatta; sillen visar en omfattande genetisk anpassning till lokala förhållanden trots att ålens utbredningsområde omfattar mer extrema skillnader i miljöförhållanden än vad som är fallet för sillen.

Hur är denna totala avsaknad av genetisk anpassning hos ålen möjlig?

– Vår hypotes är att denna drastiska skillnad mellan sill och ål beror på att alla ålar leker under nästan identiska förhållanden i Sargassohavet, medan sillens lek sker på olika platser under vitt skilda miljöförhållanden med avseende på salthalt, temperatur, årstid med mera och att detta kräver genetiska anpassningar. Det är ingen tvekan om att det tidiga larvstadiet är det i särklass mest känsliga under en fisks livscykel. Då sker hela utvecklingsprogrammet från en befruktad äggcell till ett larvstadium som ska klara av att hitta föda, säger professor Leif Andersson, Uppsala universitet och Texas A&M University, som lett studien.

– En intressant fortsättning på detta projekt blir nu att undersöka hur ålen gör för att klara av att anpassa sig till en så stor variation i miljöförhållanden. Det är troligt att ålen under miljontals år haft en livscykel där leken sker under mycket likartade miljöförhållanden, medan senare stadier måste genomgå fenotypisk anpassning till olika miljöförhållanden. Naturlig selektion kan mycket väl ha resulterat i evolutionära förändringar som gör ålen särskilt kapabel att klara av denna utmaning, säger Leif Andersson.

Vetenskaplig artikel:

Ecological adaptation in European eels is based on phenotypic plasticity(Erik D. Enbody et al.) Proc Natl Acad Sci

Kontakt:

Leif Andersson, professor i funktionsgenomik vid Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet, tillika Texas A&M University och Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU), leif.andersson@imbim.uu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Alla ålar är från en och samma population

 lästid ~ 4 min