Google Scholar          ResearcherID              LinkedIn          Aarhus Insect Adaptation Lab

Livet som stresset

Alle organismer påvirkes af det omgivende miljø. Faktorer som temperatur, fugtighed samt mange andre ændrer sig over døgnet, over året og mellem år. Da miljøet i mange tilfælde er stressende og påvirker overlevelse og reproduktion stiller dette krav til organismer om forsvarsmekanismer og tilpasninger. Forskningsprojektet har til formål at finde og undersøge tilpasninger, forsvarsmekanismer og de bagvedliggende gener og deres funktioner.

Det er farligt at være til. Hvad enten det drejer sig om bakterier, planter eller dyr er alle organismers overlevelse og formering til stadighed truet af rovdyr, sygdomme og fødekonkurrenter mv. Derudover skal en organisme for at overleve kunne klare de påvirkninger det omgivende miljø udsætter den for. Dette er f.eks. temperatur, luftfugtighed, kemiske stoffer som sprøjtegifte, UV- og radioaktiv stråling eller tungmetaller. Mange af disse faktorer forekommer naturligt, men flere og flere skyldes menneskelig aktivitet. En af de vigtigste miljøfaktorer for udbredelsen og tætheden af arter og populationer er temperatur. Denne miljøfaktor påvirker populationer, fordi temperaturændringer forekommer mere eller mindre uforudsigeligt på forskellige tidsskalaer, f.eks. over et døgn, over et år og mellem forskellige år. Studier af hvordan organismer i evolutionær forstand tilpasser sig til variable temperaturer er således relevante for forståelsen af tilpasning og dynamikken mellem miljø (f.eks. klima) og biologiske systemer. Desuden er temperatur også en miljøfaktor der er påvirket af menneskelig aktivitet, så viden om organismers evne til at tilpasse sig miljøændringer er også en forudsætning for succesfuldt at planlægge og udføre naturbevarelse.

Til at studere disse spørgsmål bruger vi bl.a. springhaler, regnorme og bananfluer. De er velegnede modelorganismer, da de er forholdsvis lette at holde i laboratoriet og har en kort generationstid (10-14 dage afhængigt af arten). Disse små hvirvelløse dyr besidder mange af de samme forsvarsmekanismer som f.eks. pattedyr også benytter sig af (adfærdsmæssige, fysiske og fysiologiske/molekylære tilpasninger). Desuden er flere arters arvemateriale godt kendt, hvilket tillader genetiske undersøgelser og manipulationer. En anden fordel er at der findes arter af springhaler og bananfluer over næsten hele verden, som er tilpasset mange forskellige miljøer. Ved at sammenligne arter eller populationer, der er tilpasset vidt forskellige miljøer, kan vi afsløre de mekanismer, der er ændret i de respektive miljøer. Dette kan fortælle os om den udvikling, der har ført til forskellene i disse mekanismer. Samtidig kan vi indkredse de miljøfaktorer, der i naturen er vigtige og derfor har stor evolutionær betydning.

Vores mål er at forstå betydningen af de adfærdsmæssige, fysiologiske og molekylære mekanismer, der tillader bananfluearter at overleve under variable og til tider ugunstige betingelser og identificere de gener og fysiologiske processer, der har betydning for evnen til at tolerere ugunstige miljøpåvirkninger. Dette er interessante da tilpasning til miljøet kan betragtes som et modelsystem for at forstå hvordan evolution generelt fungerer, men også mere konkret for bedre at kunne forstå hvordan kommende miljøændringer vil påvirke flora og fauna. I lighed med temperaturen kan andre miljøstressfaktorer udgøre en trussel for den enkelte organismes trivsel. Vore studier af tilpasning til temperaturstress kan derfor i høj grad have betydning for forståelsen af andre miljøstressfaktorers effekt på organismers trivsel.

Gener der menes at spille en rolle i stressresponsen vil indgå i funktionelle undersøgelser for at klarlægge deres fysiologiske rolle. Dette gøres f.eks. med genetisk modificerede linier, samt karakterisering af genets aktivitet i linier selekteret for tolerance til forskellige stressformer. Stressrespons mekanismer vil blive undersøgt i laboratoriet, og under naturlige forhold for at klarlægge deres økologiske relevans. Yderligere vil naturlig tilpasning i populationer fra forskellige geografiske områder blive undersøgt for at teste hypoteser vedrørende tilpasningen til miljøet, samt teste overensstemmelsen mellem evolution af stresstolerance og stressresponser i laboratoriet og naturen.

Forskningsområder:

• Temperaturtilpasning
• Fænotypisk plasticitet
• Stress response
• Heat shock protein