Klimaendringer fører til økte havtemperaturer og endring i oksygen- og næringsforhold. Epigenetikk kan kanskje hjelpe dyrelivet med å tilpasse seg disse endringene.
Av Agnes Wendelbo Nyre (15) og Nils Wendelboe Nyre
SmåGENialt har vært på besøk hos Havforskningsinstituttet for å intervjue ernæringsforsker Kaja Helvik Skjærven. Hun forklarte hvilke utfordringer akvatiske dyr har med å tilpasse seg konsekvensene av klimaendringene, som stigende temperatur i havet og endret tilgang på mat. Klimaendringene skjer nå i ett tempo som gjør at ikke alle dyr kan tilpasse seg i tide, så vil dyrelivet klare å henge med?
– Hva forsker du på?
– Jeg forsker på fiskeernæring. Jeg ser blant annet på om det fôret vi gir fisk kan ha effekter på neste generasjoner i forhold til helse og vekst. For tiden studerer jeg også hvordan endringer i gytesesong – fra høst til sommer – påvirker helse og vekst for neste generasjon av oppdrettslaks. Endringer i gytesesongen, altså tidspunktet når fisken formerer seg, er viktig for at Norge kan produsere laks året rundt, ikke bare på høsten. For å få dette til påvirker oppdrettsselskapene fisken blant annet med forskjellig temperatur, litt som ved klimaendringer.
– Hvordan klarer dyr å tilpasse seg til klimaendringene?
– Det er ikke så lett for oss å vite akkurat hvordan de ulike dyrene tilpasser seg et nytt klima, men vi vet at de tilpasser seg over tid. Dyr har gradvis funnet ut hvor de skal leve, hva de skal spise, og hvor det passer best å hekke eller gyte. Denne prosessen tar lang tid og har lenge vært stabil, men nå endrer kanskje klimaet seg litt for fort. På grunn av klimaendringer vil trolig ikke alle dyr og arter klare å henge med i svingene. Hvordan bestemte arter tilpasser seg endringene klima kommer an på hvor tilpasningsdyktig de er og andre faktorer, som om de er varm- eller kaldblodige, og deres epigenetikk.
– Hva er epigenetikk?
– Epigenetikk er hvordan genene brukes. DNA-sekvensen vil være identisk i alle cellene i kroppen, men epigenetikk legger seg som et lag på sekvensen og bestemmer hvilke gener som skal brukes av den enkelte celle. Epigenetikk kan bidra til å hjelpe dyr med å tilpasse seg endringer i miljøet de lever i, som for eksempel høyere temperaturer.
Arv og genetikk
• DNA finner vi i alle levende organismer og kalles også arvematerialet.
• DNA-et inneholder gener, som bestemmer hvilke egenskaper og funksjon cellene våre skal ha.
• Alle cellene i kroppen din har samme DNA, og dermed samme gener, men enkeltgener slås av og på avhengig av den enkelte cellens behov eller som resultat av påvirkning fra miljøet rundt. Dette kalles også for epigenetikk.
– Er det bare temperaturen som påvirker dyrene eller er det andre ting også?
– For fisk og andre akvatiske dyr er det flere utfordringer ved klimaendringene, som PH-verdi og nivået av oksygen og CO2 i havet. Disse endringene vil være størst i de øvre vannmassene og langs kysten hvor gjerne fiskebarna oppholder seg. Det vil kunne starte en dominoeffekt som endrer samspillet mellom artene, hvor salt vannet er og om dyrene har tilgang på viktige byttedyr og næringsstoffer. Slike endringer i miljø kan ha store konsekvenser og spesielt når fisk er i eggeller larvestadiet og når de gyter. Fisk har ytre befruktning, altså at befruktning skjer utenfor kroppen. Det gjør at fisken er ekstra sårbar og sensitiv for temperaturendringer mens de er i eggstadiet, da dette er perioden i livet da nye epigenetiske mønstre etableres og styrer den videre vekst og helsen for fisken.
– Hvor lang tid tar det for dyr å endre sin epigenetikk?
– Epigenetikk er fleksibelt og påvirkes i stor grad av ulike klimafaktorer som temperatur og hva dyrene spiser. Dersom den epigenetiske reguleringen også skjer i kjønnscellene eller endrer næringsinnholdet i eggene, så vil det kunne påvirke neste generasjon. Det kan skape utfordringer dersom dyr ikke tilpasser seg endringer i miljøet. Temperaturøkning vil for eksempel kunne påvirke torskeegg ved at utviklingen går hurtigere, slik at de klekkes tidligere enn vanlig.
– Endres epigenetikken til dyr slik at de tåler klimaendringene bedre?
– Dersom vi vet hvilke aspekt av livene deres som blir påvirket, så kan vi måle endringer i epigenetikk. Temperaturendringer er en av faktorene som har vært mest studert i forhold endringer i epigenetikk. Hos kaldblodige dyr, som fisk, styres kroppstemperaturen og hastigheten på stoffskifte av omgivelsene. Her er det stor forskjell fra oss mennesker, som er varmblodige. Vi holder stort sett samme temperatur uansett. Det er også temperaturen som bestemmer om eggene til skilpadder blir til hann- eller hunnskilpadder. Det har blitt gjort forsøk på å påvirke dette ved å kjøle ned skilpaddeeggene for å oppnå en jevn fordeling av hanner og hunner. Med skilpadder er det mulig for oss å gripe inn, da de legger eggene på stranden, men det kan vi ikke gjøre med alle dyrearter. Den beste løsningen er derfor å gjøre det vi kan for å begrense temperaturøkningen på jorden og i havet.
