Vannambrosia (Ambrosia artemisiifolia) har spredt seg raskt i Europa og forsterket pollensesongen for mange allergikere. Nå er planten kommet til Norge.

Ambrosia kan forlenge Norges pollensesong inn i november, men heldigvis har arten problemer der.

– Ambrosia finnes i Norge, men for øyeblikket har den ikke stabile bestander, sier Vanessa Carina Bieker, postdoktor ved Institutt for naturhistorie ved Universitetsmuseet ved Norges naturvitenskapelige universitet. og teknologier. (NTNU).

I fjor høst oppdaget Bieker ragweed i Oslo. Den norske fremmede artslisten anser den som en lavrisikoplante fordi den ennå ikke har etablert seg skikkelig i Norge.

Foreløpig er landets klima sannsynligvis for hardt for planten, men stigende temperaturer kan hjelpe den til å overleve her også. Den har allerede etablert seg i store deler av verden.

Supergener arves sammen

Nå har forskere funnet ut at spesielle supergener hjalp ragweed med å tilpasse seg Europa. Supergener er en av hovedårsakene til at planten så lett kan tilpasse seg nye forhold.

«Disse supergenene er store blokker av gener som arves som en enhet av neste generasjon. Disse supergenene påvirker plantenes egenskaper, for eksempel størrelsen eller tidspunktet for deres blomstring, og er igjen viktige for at plantene skal overleve og reprodusere seg under nye klimatiske forhold”, forklarer Michael D. Martin, professor og ekspert i genetikk. i Naturhistorisk avdeling ved NTNU Universitetsmuseet.

Museumsforskere har samarbeidet med forskere fra flere andre institusjoner, inkludert Monash University i Australia, og spesielt Dr. Kathryn Hodgins. Forskerteamet presenterte nylig funnene sine i en artikkel i Nature Communications.

Invasive arter er et stort miljøproblem

Ragweeds hjemland er faktisk Nord-Amerika, men planten fant veien til Europa på 1800-tallet, sannsynligvis gjennom importerte frø og hestefôr.

Fremmede, eller invasive, arter som sprer seg til områder der de ikke hører hjemme er blant verdens største miljøproblemer. Disse nye artene ødelegger balansen som allerede eksisterer mellom artene i et territorium.

Invasive arter kan få store konsekvenser på bekostning av lokale planter og dyr, som spredning av padder, kaniner og kameler i Australia – samt ragweed. Vilthunder og -katter er et problem for artsmangfoldet i mange deler av verden.

«Vi må lære hvordan invasive arter utvikler seg og sprer seg før vi kan lære å kontrollere dem. Da kan vi reversere skadene de forårsaker og begrense effektene deres på artsmangfoldet, økonomien og helsen vår, sier Martin.

Viktig for å studere genetisk materiale

Studiet av plantegenetisk materiale er en viktig del av kampen mot invasive arter.

«Når vi identifiserer endringene i DNA som gjør at disse invasive artene kan spre seg så raskt, får vi et nytt våpen i vårt arsenal når vi må bekjempe dem,» sier Bieker.

Bieker er også ekspert på genetikk. Forskerteamet identifiserte den komplette genetiske koden til mer enn 600 planter for å oppdage disse genetiske endringene. De fant de fleste planteeksemplarene i herbaria og ulike museumssamlinger i Nord-Amerika og Europa. Noen av eksemplarene var opptil 190 år gamle.

«Når du sammenligner disse eldgamle prøvene med de levende plantene du finner utendørs i dag, kan du også identifisere endringer i arvestoffet som har skjedd gjennom årene. Og det hjelper til med å identifisere gener som har hjulpet ragweed med å spre seg så raskt,» sier Bieker.

Forskning viser hvilke genetiske varianter som dominerer under ulike klimatiske forhold og hvilke deler av arvestoffet som endres over tid.

Supergener dominerer i Europa

Blant de viktigste funnene til forskerne er det faktum at planter fra det opprinnelige kontinentet Nord-Amerika og de fra Europa er forskjellige på viktige måter.

Denne oppdagelsen involverer grunnleggende genetikk og evolusjonsteorien. Når forholdene rundt planten endres, som når den kommer til et nytt kontinent, kan visse gener gi fordeler til enkeltplanter på bekostning av andre.

Planter med disse fordelaktige genene er mer effektive til å reprodusere. Fordelaktige gener blir dermed oftere gitt videre til neste generasjon.

«Supergener fra europeiske planter tillot dem å utvikle seg raskt under invasjonen,» sier Martin.

Supergener har tillatt ragweed å kolonisere store deler av kontinentet ved å endre egenskaper som deres størrelse og tidspunktet for deres livssyklus.

– Dette er egenskaper som har hatt stor innvirkning på ragweeds suksess og derfor på plantens produksjon av svært allergifremkallende pollen, sier Martin.

Viktigheten av museumssamlinger

Metodene forskerne bruker er helt nye. Genetikk er et felt som har utviklet seg veldig raskt de siste årene. Disse metodene ville ikke vært mulig for bare noen få år siden.

Studien viser også hvordan nye genetiske metoder kan brukes på gamle vitenskapelige samlinger for å få helt nye og lysende resultater.

«Denne forskningen viser kraften i å studere gamle eksemplarer i herbaria og andre museumssamlinger. De kan fortelle oss om den nylige spredningen, og noen ganger svært raskt skiftende, av invasive arter som har vært sterkt påvirket av menneskelig aktivitet,» sier Martin.

Kanskje vil disse forskningsfunnene bidra til å holde vanlig ragweed i sjakk. Folk med allergi kan i det minste håpe.

Referanse: Battlay, P., Wilson, J., Bieker, VC et al. Store haploblokker ligger til grunn for den raske tilpasningen av den invasive ugressen Ambrosia artemisiifolia. Common Nat 14, 1717 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-37303-4