News and events

Research news from Titan

  • Disse soppene har over 17.000 kjønn Apr. 8, 2022 2:27 PM
    Disse soppene har over 17.000 kjønn
    Eivind Torgersen fre 08.04.2022 14:27

    – Fiolkjuka er kanskje den vanligste kjuka vi har i Norge, og den lever gjerne på underside av døde stokker. Den er liten, tynn og unnselig, men samtidig veldig pen med en grønnaktig overside og en lilla underside, sier førsteamanuensis Inger Skrede ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo.

    I Norge er det mest av arten som kalles vanlig fiolkjuke (Trichaptum abietinum). Denne liker seg best på granstokker, mens tannfiolkjuke (Trichaptum fuscoviolaceum) holder seg til furu.

    Fiolkjuka er viktig for nedbrytingen av de gamle trestokkene. Den er blant de første på åstedet og angriper veden med hvitråte. Nesten alt brytes ned, og det eneste beviset på at den har vært der er en hvit rest.

    – Etter noen år faller barken av, og da forsvinner fiolkjuka også. Da er det andre arter som tar over nedbrytingen, sier Skrede til Titan.uio.no.

    Men før den forsvinner, har den sannsynligvis klart å reprodusere seg. Fiolkjuka har nemlig et avansert forplantningssystem som effektivt fører slekta videre.

    På undersiden er fiolkjukene lilla. Grønnfargen på oversiden skyldes en grønnalge som dekker overflaten. Foto: Dabao Sun Lu/UiOMye lavere risiko for innavl

    Hos oss mennesker er det Y-kromosomet som er avgjørende for biologisk kjønn. Enten har man det eller så har man det ikke. For en soppspore ville et slikt system bare gitt 50 prosent sjanse for å møte en partner den kan reprodusere med. Vi mennesker har heldigvis syn, hørsel og andre sanser som hjelper oss med å høyne sjansene.

    Sopp har hverken øyne eller ører til å hjelpe seg. Likevel har fiolkjukene et reproduksjonssystem som nesten garanterer suksess når de sender ut sporene sine i jakt på en partner.

    – De har en veldig stor sjanse for å møte en spore med et annet kjønn, og de har lavere risiko for innavl, sier Skrede.

    – I 98 prosent av tilfellene vil de finne en egnet partner, sier David Peris, forsker ved Institutt for biovitenskap.

    Hos fiolkjukene blir nemlig kjønn avgjort av gensammensetningen i to områder av arvestoffet, ikke bare ett sted slik som hos mennesker og andre dyr. Innenfor hvert område kan det være flere gener, og i tillegg er det stor variasjon i genene – det handler ikke bare om å være skrudd av eller på.

    Slike varianter av gener kalles alleler, og Skrede og Peris har funnet over 20 av dem i hvert gen. I og med at det er flere gener i hvert av områdene som bestemmer kjønnet, fører dette til veldig mange mulige kombinasjoner. Faktisk så mye som 17 550 ifølge studien de nylig publiserte i PLOS Genetics.

    You can also read this article in English

    Balanserende seleksjon tar vare på alle kjønnene

    Hvis det blir forvirrende å skulle se for seg såpass mange kjønn, går det også an å kalle dem paringstyper, men i prinsippet er det akkurat det samme. Ifølge forskerne er ikke fiolkjukene de eneste artene med så mange kjønn.

    – Dette er vanlig hos disse soppene generelt. Vi tror de har beholdt dette paringssystemet i millioner av år fordi det alltid er en fordel å være sjelden. Hvis du har et allel som ikke er vanlig, har du enda større sjanser for å møte noen som er annerledes. Det er derfor dette store mangfoldet opprettholdes, sier Skrede.

    – Vi har også testet paringen på lab’en, sier Inger Skrede. Foto: Eivind Torgersen/UiO

    Det er en spesiell form for naturlig utvalg, kjent som balanserende seleksjon, som sørger for å holde antallet alleler så høyt.

    Gjennom vanlig evolusjon og seleksjon er det ikke uvanlig at alleler – genvarianter – forsvinner fra en populasjon hvis de ikke gir noen fordel. Gjennom balanserende seleksjon kan alleler bli bevart selv om egenskapene de koder for ikke nødvendigvis er like nyttige til enhver tid.

    – På denne måten beholdes veldig mange alleler i en populasjon. Ellers vil du etter hvert miste mange varianter, enten på grunn av tilfeldigheter eller fordi de er dårligere tilpasset. Samtidig blir det flere av variantene som er bedre tilpasset, sier Inger Skrede.

    Trenger mangfold når miljøet endrer seg

    Det høye tallet på ulike paringstyper vil være en stor fordel for soppene når de utsettes for endringer i miljøet rundt seg.

    – Når de finner en egnet partner med en annen paringstype, er sannsynligvis resten av genomet også annerledes, så de vil få en ny kombinasjon av alleler. Hvis forholdene i miljøet endrer seg, trenger de et stort genetisk mangfold for å tilpasse seg disse nye forholdene. Blanding av forskjellige alleler vil øke sjansene for å overleve, sier Peris.

    Han sammenligner dette med genene i immunsystemet vårt.

    – Hvis du har flere alleler i immungenene dine, er du i stand til å oppdage flere inntrengere, og immunsystemet ditt vil angripe dem, sier Peris.

    – Blanding av forskjellige alleler øker sjansene for å overleve, sier forsker David Peris. Foto: UiO

    UiO-forskerne viser også hvordan man kan kartlegge slik balanserende seleksjon.

    – Gjennom denne studien presenterer vi også bioinformatiske verktøy for å oppdage denne spesielle typen utvalg, sier Peris.

    Stevnemøte på petriskål

    Skrede, Peris og kollegaene deres har samlet prøver av 180 individer fra hele verden.

    – Vi sekvenserte hele genomet til alle sammen og hentet ut de områdene som koder for kjønn. Deretter sammenlignet vi hvilke gener de har, altså hvilken paringsversjon de har, sier Skrede.

    På den måten er de i stand til å forutsi hvem som skal kunne pare seg og hvem som ikke kan. De har også gjort faktisk paring i laboratoriet og prøvd å koble alle ulike kombinasjoner.

    – En ting er å vite at de er genetisk forskjellige, men vi har også testet dette på lab’en. Vi plasserte par etter par sammen på en petriskål. Hvis de paret seg, kunne vi enkelt observere det i mikroskopet, sier Skrede.

    Denne studien er en del av et større prosjekt der forskerne prøver å identifisere hvilke barrierer som hindrer sopp i å pare seg.

    – For å gjøre det trengte vi denne grunnleggende informasjonen om hvordan de vanligvis parer seg. Vi kan bruke denne informasjonen i vårt videre arbeid for å forstå hvilke gener som er involvert når normal paring ikke fungerer, sier Skrede.

    Vitenskapelig artikkel:

    David Peris, Inger Skrede mfl: Large-scale fungal strain sequencing unravels the molecular diversity in mating loci maintained by long-term balancing selection, PLOS Genetics, mars 2022.

  • These fungi have more than 17,000 sexes Mar. 31, 2022 8:02 PM
    These fungi have more than 17,000 sexes
    Eivind Torgersen tor 31.03.2022 20:02

    In humans sex is determined by the Y chromosome. Either you have it or you don’t. In theory this gives us just 50 percent chance of meeting a compatible partner. Seeing, hearing and other senses of course help us increase our chances.

    Fungi don’t have eyes, ears or other organs to help them, but a group of fungi have a much more intricate mating system that almost guarantees success when they send their spores out searching for a mate. In the poroid fungi Trichaptum, mating type is decided by two areas (loci) in the genome and they both have to be different.

    “They have a very high chance of meeting someone with a different mating type and they have less chances of inbreeding” says Inger Skrede, Associate Professor at the Department of Biosciences at the University of Oslo.

    “98 percent of the time they will find a compatible partner,” says David Peris, Researcher at the Department of Biosciences at the University of Oslo.

    An advantage to be rare

    There is also a high genetic variation in the two mating loci in Trichaptum. There are many different forms, called alleles, of the genes. Skrede and Peris have identified more than twenty alleles in each of the loci. All this adds up to 17,550 mating types. The study is published today in PLOS Genetics.

    It is not unique with such high numbers. Previous studies have also found high numbers of mating types.

    “It is common in these fungi in general. We think it is maintained because it is always an advantage to be rare. If you have an allele that is not common, you have even better chances of meeting someone different. This is why this large diversity is maintained,” Skrede says to Titan.uio.no.

    Seen from above, Trichaptum is light green. Photo: Inger Skrede/UiOAdapting to new conditions

    This high number of mating types will be a huge advantage for the fungi when exposed to changes in the environment.

    “When they find a compatible partner with a different mating type, the rest of the genome is probably different as well, so they will get a new combination of alleles. If the conditions in the environment are changing and you need to generate diversity for adapting to these new conditions, mixing different alleles will increase your chances to survive,” Peris says.

    David Peris, Researcher at the Department of Biosciences at the University of Oslo. Photo: UiO

    He compares this to our immune genes.

    “If you have more alleles in your immune genes, you are able to detect more pathogens and your immune system will attack them. More is better in these cases,” Peris says.

    This high variability is retained in the populations due to their beneficial consequences. A special form of natural selection, known as balancing selection, is responsible for keeping such high number of alleles.

    "What we are also providing in this work are the bioinformatic tools to detect this particular type of selection," Peris says.

    Rendezvous on a petri dish

    Skrede, Peris and their colleagues have gathered samples of 180 individuals from around the world.

    “What we have done is new. We have sequenced the full genome of all of them. Then we fetched out those loci and compared which genes they have, which mating version they have,“ Skrede says.

    In that way they are able to predict who should be able to mate and who should not. They have also done actual mating in the lab, arranging rendezvous between all combinations of two individuals in the laboratory experiments.

    Inger Skrede, Associate Professor at the Department of Biosciences at the University of Oslo. Photo: Eivind Torgersen/UiO

    “One thing is to know that they are genetically different, but this is a good way to test these results. Pairs of individuals were combined on a petri dish, and if they mated we could observe this easily in the microscope,” Skrede says.

    This study is part of a larger project where they try to identify barriers when fungi cannot mate.

    “To do this we needed this baseline information about how they mate normally. We can use information from this in our further work, trying to understand when this stop to function, which other genes are involved,” Skrede says.

    Scientific article:

    David Peris, Inger Skrede et.al.: Large-scale fungal strain sequencing unravels the molecular diversity in mating loci maintained by long-term balancing selection, PLOS Genetics, March 2022.

  • De bitte små mosdyrene kan løse store evolusjonsgåter Mar. 30, 2022 8:05 PM
    De bitte små mosdyrene kan løse store evolusjonsgåter
    Eivind Torgersen ons 30.03.2022 20:05

    Mosdyrene (Bryozoa) har lenge sluppet unna vitenskapens mest nysgjerrige blikk. Kanskje fordi de er så små. Kanskje fordi de nesten ikke ser ut som dyr.

    Mosdyr er en gruppe virvelløse, flercellete dyr som har eksistert i 500 millioner år. De fleste av de rundt 6000 artene lever i havet. Artsdatabanken har registrert 292 ulike arter i Norge. Hver for seg er de under en millimeter store, men de danner kolonier på opptil en meter.

    Nå har en stor internasjonal forskergruppe klart å kartlegge slektskapet mellom hundrevis av arter av mosdyr. Dette er noe mange biologer kan dra nytte av, og forskerne håper at mosdyr nå kan bidra til å løse ubesvarte spørsmål innenfor evolusjonsbiologien.

    – Mosdyr er et flott modellsystem for å forstå evolusjon, men de er veldig vanskelige å jobbe med fordi de er små. Det er derfor det tok oss så lang tid, sier professor Lee Hsiang Liow ved Naturhistorisk museum, Universitetet i Oslo.

    Det tok åtte år å komme i mål med denne kartleggingen. De har samlet arter fra hele verden, blant annet ved å snorkle, dykke og ved å bruke ubemannede undervannsfartøy på store dyp.

    LES OGSÅ: – Mosdyr har et fantastisk rikt fossilt materiale

    Tidligere ute med foreldreomsorg

    Tidligere forskning har vist at mosdyrartene som finnes i dag, ruger avkommet sitt. Den nye kartleggingen viser hvordan denne foreldreomsorgen har utviklet gjennom evolusjonshistorien til disse dyrene.

    – Selv om denne formen for foreldreomsorg er til stede i de aller fleste mosdyr som lever i dag, var ikke det tilfellet tidligere, sier forsker Emanuela Di Martino ved NHM.

    Blant fossiler av mosdyr-gruppen som kalles Cheilostomatida, er det første tegnet på foreldreomsorg omtrent 100 millioner år gammelt.

    – Resultatene våre viser at foreldreomsorg faktisk var på plass allerede for rundt 250 millioner år siden, lenge før vi kan se det i fossiler, sier Di Martino til Titan.uio.no.

    – Foreldreomsorg ser ut til å være et av nøkkeltrekkene for evolusjonær suksess hos disse mosdyrene. Den ser ut til å fremme biologisk mangfold og økologiske diversifisering, sier hun.

    Denne beskyttelsen kan ifølge forskerne gi fordeler som har gjort det mulig for dem å klare seg så godt i havet gjennom millioner av år.

    Mosdyr i Adeonellidae-familien forstørret 80 ganger gjennom elektronmikroskop. Foto: Mali H. RamsfjellOverlevde dinosaur-krise

    Datasettet er nå offentlig tilgjengelig for alle som vil bruke det.

    – Vi må vite hvordan de er i slekt hverandre for å kunne svare på spørsmål som for eksempel hvordan overlevde denne gruppen overlevde krisene som tok livet av dinosaurene, sier Liow.

    Hun trekker en parallell til koronaviruset.

    – Hvis vi ikke visste hvordan de forskjellige stammene av SARS-CoV-2 er i slekt med hverandre, ville det vært mye vanskeligere å forstå hvordan sykdommen utviklet seg, og det ville vært vanskeligere å forutsi hvor den er på vei, sier Liow.

    Vitenskapelig artikkel:

    Russel Orr, Emanuela Di Martino, Mali Ramsfjell, Kjetil L. Voje, Lee Hsiang Liow mfl: Paleozoic origins of cheilostome bryozoans and their parental care inferred by a new genome-skimmed phylogeny. Science Advances, 30. mars 2022.

  • Ny IPCC-rapport: For noen arter og økosystemer er det allerede for sent Feb. 28, 2022 1:01 PM
    Ny IPCC-rapport: For noen arter og økosystemer er det allerede for sent
    Eivind Torgersen man 28.02.2022 13:01

    – Hvis vi ikke gjør nok raskt nok, risikerer vi å komme til et punkt der vi ikke lenger kan tilpasse oss klimaendringene, sier direktør Ellen Hambro i Miljødirektoratet i forbindelse med lanseringen av ny rapport fra FNs klimapanel (IPCC).

    Dette er andre delrapport i den sjette hovedrapporten fra Klimapanelet. Delrapporten tar for seg virkninger, tilpasning og sårbarhet.

    – For hver lille økning i temperatur vil det koste mer å tilpasse seg, og for noen arter og økosystemer vil det være for sent. Å fortsette som vi gjør i dag er et enormt sjansespill med liten gevinst og overveldende risiko. Klimatilpasning er derfor avgjørende for å gjøre oss og naturen mer motstandsdyktig mot klimaendringer, sier Hambro i en pressemelding.

    – Dette er alvor

    Mer enn 700 eksperter fra 90 land deltar i å skrive hovedrapporten som publiseres i løpet av 2021 og 2022. Professor Nils Chr. Stenseth ved Universitetet i Oslo er hovedforfatter for kapittel 1 i den nye delrapporten fra IPCC. Kapittelet tar for seg klimaendringenes effekter på natur og samfunn og nødvendige samfunnsmessige og menneskelige tilpasninger.

    – Delrapport 1 dokumenterer veldig solid at klimaendringene er mer alvorlig, større og skjer raskere enn tidligere har antatt – og at de er menneskeskapte, sier Stenseth.

    Dette er grunnlaget for det han og forfatterkollegaene legger vekt på i delrapport 2.

    – Vi sier at dette er alvor. Vi sier at her må det gjøres noe, og det må gjøres raskt. Det må gjøres raskere og mer kraftfullt enn man har lagt opp til frem til nå, sier Stenseth til Titan.uio.no.

    Han legger ikke skjul på at en slik innsats vil ha stor påvirkning på måten vi lever på.

    – Dette vil koste noe for hver enkelt av oss og for samfunnet. Vi må innføre insentiver, og vi må innføre forbud og påbud. Det vil kreve politisk guts, sier Stenseth.

    Fakta
    Nytt siden forrige hovedrapport (2013–2014)

    Rapporten belyser i større grad helheten og sammenhenger mellom klima, natur og samfunn. Det har kommet ny kunnskap siden forrige rapport som har gitt bedre forståelse av virkninger og sårbarhet for klimaendringene. I tillegg vet man nå mer om hvordan samfunn kan møte disse utfordringene med tilpasning, utslippskutt og bærekraftig utvikling. Rapporten løfter også opp sosial rettferdighet, både med tanke på hvem som er sårbare, hvem som beslutter og hvem som er inkludert når beslutninger tas. Behovet for gjennomgripende klimaomstilling og rask handling har blitt enda tydeligere.

    Kilde: Miljødirektoratet

    De unge engasjerer seg

    Alvoret i klimaendringene ble tydeligere for mange da den første delrapporten ble publisert i fjor. Men det skyldes ikke IPCC-rapporten alene.

    – Jeg tror det er veldig mye på grunn av de unges engasjement, sier Stenseth.

    På 1970-tallet var han selv blant dem som advarte mot ødeleggelse av naturen, men han ser en annen form for engasjement fra dagens unge.

    – Vi tenkte ikke på at fremtiden vår og fremtiden til barna våre kom til å bli forferdelig. Nå er situasjonen en annen. Nå er ikke de unge først og fremst engasjert aktivister, men de er redde for hvilken verden de skal vokse opp i.

    – Dermed blir foreldrene og besteforeldrene redde for hva som skjer. Ikke fordi de er aktivister, men fordi de er redde for hvilken verden de unge og deres barn og barnebarn skal vokse opp i, sier professoren.

    Fattige rammes hardest

    Stenseth og de andre forfatterne av den ferske rapporten legger vekt på det spesielle ansvaret som hviler på den rike delen av verden. Dette kaller de klimarettferdighet. Delrapporten slår fast at rundt 3,5 milliarder mennesker lever i områder, eller på en måte, som gjør dem svært sårbare for klimaendringene.

    – Vi lider av klimaendringene vi også, men folk i den tredje verden, som ikke er skyld i dette i særlig grad, de lider enda mer. Vi som i stor grad har forårsaket klimaendringene og som økonomisk har muligheter til å gjøre noe, må hjelpe den tredje verden med å tilpasse seg, sier han.

    Professor Nils Chr. Stenseth. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO

    Fattige deler av verden vil også kunne rammes hardere av endringer i klimaet. I tillegg til Arktis vil områder langs ekvator rammes hardest.

    – Det er nok i karrige områder at det vil være størst påvirkning, og der har vi en utviklingskomponent også. Folk kommer til å måtte flytte på seg, og da vil vi få effekter ut over de som går direkte på klimaet. Dette kan føre til konflikter mellom menneskegrupper, sier Stenseth.

    Hvis det blir umulig å livnære seg, enten det er på grunn av høyere havnivå eller tørke, må folk flytte på seg. Men hvor?

    – Flytter de til et annet sted, vil det med stor sannsynlighet skape konflikter – ikke minst etniske, advarer Stenseth.

    Torsken har problemer

    Dyr og planter flytter også på seg som følge av klimaendringer. Noen får dårligere leveforhold. Utbredelsen av arter endres. Hundrevis av arter har for eksempel blitt utryddet lokalt på grunn av ekstreme varmeperioder.

    – Arter som tidligere ikke har vært i kontakt med hverandre, kommer i kontakt, kanskje i konkurranse, kanskje i predator-byttedyr-forhold, sier Stenseth.

    Torsken trekkes ikke særlig frem i rapporten fra IPCC, men Stenseth mener den viser godt hva som skjer og hva som kan skje fremover.

    – Torsken har nå store problemer med å overleve i Sørøst-Norge. I Oslofjorden skyldes dette også forurensning, og på sørlandskysten påvirkes bestanden av for mye fritidsfiske, men havet har også blitt for varmt. Torsken klarer ikke å vokse opp, sier Stenseth.

    LES OGSÅ: Supergen forklarer hvorfor skreien vandrer nordover

    Nordpå er historien en annen. Der har temperaturen blitt «bedre» for torsken. Den klarer seg bedre enn før.

    – Noen påstår at det er et resultat av god fiskeriforvaltning. Det er nok tilfelle, men de får veldig god hjelp av de positive effektene av klimaendringer i dette område, sier Stenseth.

    Her ligger det også en mulig trussel som skreifiskere og skreielskere ikke vil like. Lofotfisket er basert på at skreien hvert år kommer sørover fra Barentshavet for å gyte.

    – Vi risikerer at lofottorsken blir russisk. Det er observert gytende skrei i Kvitsjøen, på russisk side av Barentshavet. Det er bare noen individer foreløpig. Men har noen individer gjort det, og det fungerer bra, så vil det naturlige utvalg gjøre at det kommer til å skje, sier Stenseth.

Events

Research news