Campus Gotland

Effekter av övergödning, försurning och syrebrist på sexuell selektion hos kantnålsfiskar

Ansvariga forskare: Josefin Sundin, Gunilla Rosenqvist och Anders Berglund

Målet med detta projekt är att ta reda på vad miljöförändringar har för effekter på sexuell selektion hos kantnålar. Mänsklig påverkar på miljön har en rad effekter på sexuell selektion hos många organismer.  I den marina miljön har man visat effekter på till exempel partnerval och användandet av sexuella signaler, främst genom att studera spigg.

Vi undersöker hur algblomning, förändrat pH och förändrade syrenivåer påverkar partnerval och reproduktionsframgång hos kantnålar. Eftersom kantnålar är extremt anpassade till en viss typ av miljö är de bra studieorganismer för att se hur specialister påverkas, till skillnad från spigg som är generalister.

I ett delprojekt hoppas vi få svar på vilka effekter täthet och olika könskvoter har på sexuell selektion hos tångsnälla.

Sammanfattning av resultat

Miljön varierar ständigt på grund av naturliga förändringar. Tyvärr har människans framfart medfört förändringar som inte är naturliga, utan som orsakats av oss. Påverkan på naturen i form av global uppvärmning, övergödning och ett alltför hårt och riktat fiske har fått allvarliga konsekvenser för vår havsmiljö. Ökad algblomning, förekomst av fintrådiga alger samt förändringar av vattenkemin, så som förändrat pH, temperatur, och syrenivåer, är några av de problem som följt. Fokus för detta projekt kretsade kring om, och i så fall hur, mänsklig inverkan på havsmiljön har på fiskars reproduktiva beteenden.

Som studieorgansims använde vi arterna tångsnälla, Syngnathus typhle, och mindre havsnål, Nerophis ophidion, som båda tillhör en grupp fiskar kallade kantnålar. Detta är en mycket specialiserad grupp av fiskar där det är hanen som är gravid. Efter en ritualiserad uppvaktningsdans överför honan sina ägg till hanen. Hos mindre havsnål bär hanen äggen klistrade på överkroppen, medan tångsnälla har en så kallad yngelpåse på stjärten som äggen ligger i. Hanen bär äggen i några veckor och förser dem då med näring och syre. Det är just denna överföring av näring och syre från hanen till äggen som är nyckeln till att man talar om hanlig graviditet i detta system, till skillnad för till exempel mun-ruvare, där hanen ruvar äggen i munnen, men för den sakens skull inte kallas gravid. Kantnålarna finner man om sommaren på grunda sandbottnar där det finns ålgräs, Zostera marina, en slags undervattensört även kallad bandtång. Kantnålarna är anpassade för att lika ålgräset till färg, form och rörelse. Ålgräsängarna är mycket viktiga för kantnålarna, men även för andra fiskar, övrigt marint liv, såväl som fåglar. Ålgräsängarna är också känsliga för störningar så som övergödning, vilket leder till blomning av fytoplankton samt ökad tillväxt av fintrådiga alger. Dessa snabbväxande alger växer på ålgräset och kväver det.

I detta projekt har vi visat att fintrådiga alger samt fytoplankton förändrar kantnålarnas habitat till något som de inte längre föredrar att vistas i (Sundin et al. 2011 J Fish Biol). Fytoplankton förändrar även vattnets genomsiktlighet och ett flertal vattenkemiska faktorer. Genom en rad studier har vi undersökt hur kantnålar påverkas av dessa förändringar. Vi har bland annat sett att valet av den bästa partnern inte fungerar då fiskarna är i en miljö med algblomning, valet av partner blir i stället slumpmässigt vilket kan ha negativa effekter för avkomman (Sundin et al. 2016 Ethology). Dock utvecklar honorna sina sexuella ornament som de ska trots att de är lever i en miljö med algblomning. Alltså kan sexuell selektion för ornament förändras, även om honorna själva inte verkar påverkas. Vi har även studerat andra vattenkemiska faktorer än genomsiktlighet och sett att förhöjt pH, vilket är en av följderna med eutrofiering, minskade antalet tångsnällor som parade sig (Sundin et al. 2013 Ethology). Vi undersökte även effekter av reducerat pH, vilket är en av följderna av ökade koldioxidutsläpp, och där såg vi att ett reducerat pH, i motsats till det förhöjda, inte hade någon märkbar effekt på hur många fiskar som parade sig (Sundin et al. 2013 Ethology). Vi undersökte också hur låga nivåer av syre, vilket också är en följd av eutrofiering, påverkade uppvaktning, dans och kopulation hos tångsnälla. Vi fann att medan det inte blev någon skillnad i den totala tid som fiskarna spenderade med att uppvakta varandra mellan lågt syre och kontrollen, så fanns en skillnad i hur lång tid det tog innan uppvaktningen först skedde, vilket tog längre tid i lågt syre (Sundin et al. 2015 Mar Biol Res). Genom dessa studier har vi visat att miljöförändringar påverkar en mängd aspekter av djurs reproduktiva beteenden.

Kontakt

Josefin Sundin
Institutionen för neurovetenskap
Uppsala universitet
Box 593
75124 Uppsala

josefin.sundin@neuro.uu.se