Talgoxar, talltitor och förändringar i datum för häckning

Den stigande medeltemperaturen på jorden är ingen nyhet, och vi matas med nya data var och varannan dag. För att förstå hur naturen och dess arter kan anpassa sig till dessa förändringar krävs långa tidsserier för att förstå hur arterna förändras i takt, eller i otakt, med klimatförändringarna. Idag finns ett antal sådana studier som är guld värda för att förstå de processer som verkar i naturen när den ändras. Dessa studier startades för decennier sedan säkerligen helt utan tanke på hur värdefulla de kunde vara i dag. Oftast tänkte sig inte forskarna att det skulle gå att följa en population så länge, det tar tid och kostar en hel del, och anslagen tenderar att vara kortsiktiga.

Det senaste tillskottet av långtidsstudier som sätter temperatur-ökningen i ett ekologiskt perspektiv kommer från Finland där man studerat talgoxe mellan 1969-2021, och talltita 1971-2023 i Uleåborgstrakten. Under den tiden har man fått ihop åtskilliga tusen observationer på datum för första ägg. Eftersom alla fåglar ringmärkts har man dessutom kunnat följa familjer, som längst elva generationer. Detta gör att det går att uppskatta hur mycket genetisk variation det finns för olika egenskaper, något som är nödvändigt för att kunna förstå hur mycket av förändringarna som evolutionära, det vill säga bestående genetiska förändringar i populationen.

För att det ska ske en evolutionär förändring krävs tre saker, dels en variation mellan individer, dels att denna variation åtminstone till en viss del ha en genetisk bakgrund, och att det finns en selektion på en egenskap. Med det menas att det finns ett mönster där vissa egenskaper ger fler barn och barnbarn än andra egenskaper.

I denna studie har man fokuserat på datum för första ägg, och alla kriterier är uppfyllda här. Det fanns en variation mellan individer vad gäller datum första ägg, det fanns en genetisk bakgrund till detta även om års-skillnader har en större effekt än generna, och det fanns över åren en selektion för tidigare äggläggning, de tidiga fick ut fler ungar.

Mönstret följer många andra arter och talgoxen lägger idag sitt första ägg i genomsnitt tre dagar tidigare, och talltitan i genomsnitt sju dagar tidigare än på slutet av 1960-talet. Skillnaden mellan arterna är statistiskt säkerställd. Frågan är då, hur mycket av förändringarna över tiden är ett resultat av evolutionära förändringar? Alla förutsättningarna är på plats, så något borde det väl vara?

Men icke då. Det fanns inga som helst genetiska förändringar hos någondera arten. Förändringarna är med andra ord inte evolutionära, utan beror på att fåglarna har en inneboende plasticitet. Det innebär att de kan svara på rådande förhållanden med att lägga sitt första ägg tidigare eller senare beroende på om det är en kall eller varm vår. Genom att studera honor som lagt ägg under tre eller fler år kunde forskarna få en bild över hur mycket enskilda fåglar kunde variera sig vad gäller datum för första ägg.

Utifrån dessa data kunde man räkna ut hur stor förändring det kan ske över tiden, och om den förändring man kan se kan förklaras av plasticitet. När det gäller talgoxen fanns en god överenstämmelse mellan förväntad och observerad förändring, men det gällde inte talltitan. Denna art har förändrat sitt datum för första ägg mer än förväntat beroende på plasticitet.

Så vad har hänt hos talltitan? Normalt använder man så enkla modeller som möjligt för att förklara något, enklast men inte enklare som Einstein sa. Hos talgoxen kunde en mycket enkel modell som säger att förändringen över tiden helt och hållet beror på enskilda individers plasticitet förklara förändringen över tiden. Gott så, och då vet vi det. Men den förklaringen håller inte riktigt för talltitan. Det är ingen genetisk förändring, och förändringen är större än vad som kan förväntas om det bara var plasticitet inblandad.

Här har forskarna inte ett bra svar. Det kan vara så att talltitans genetik är mer komplicerad än vad man antagit när man räknade ut hur mycket genetisk variation det fanns. Eller så finns det någon annan selektion som man inte känt till och därför inte mätt, men som påverkat datum för första ägg. Detta är ett vanligt fenomen inom all forskning. Man får inte ett slutgiltigt svar på en fråga ens efter långa studier som här, utan det genereras nya frågor istället. Det är det som är charmen med forskning inom ekologi och evolution, man blir aldrig klar utan det dyker ständigt upp nya frågor.

De flesta arter är plastiska vad gäller många egenskaper, vår egen kroppsvikt är ett bra exempel. Det ger individerna en flexibilitet i en ständigt skiftande miljö. Om datum för första ägg vore strikt genetiskt bestämt skulle många häckningar fallera eftersom kullarna kläcks för tidigt eller för sent. Nu kan fåglarna försöka matcha datum för första ägg med toppen på mattillgången för ungarna, och den enda ledtråd de har är temperaturen när det är dags att lägga ägg. Det har fungerat bra, men det kommer data som tyder på att detta samband håller på att minska hos en del arter, vilket gör att det blir en mismatch mellan behovet av föda för ungarna och födotillgången, med en sämre häckning som följd. Märkligt nog har blåmesarna i samma område inte ändrat sitt datum för första ägg på det sätt talgoxen och talltitan har gjort.

Plasticitet är därför en bra strategi när det gäller att tackla förändringar, och det är förändringar hos individerna som sker mellan åren på ett snabbt sätt. Evolutionära förändringar är långsammare eftersom det strikt sett är en sorts individer som ska bytas mot en annan sort, och det kan ta många generationer om populationen är stor. Problemet är hur mycket plasticitet det finns? Hur mycket kan individerna tänja sig så att de kan klara förändringarna?

Man kan tänka sig ett scenario där miljön har förändrats så mycket att inga individer är så plastiska att de kan klara den nya miljön. Finns det då tillräcklig genetisk variation för en evolutionär förändring, eller går populationen under på grund av att de inte kan eller hinner anpassa sig? På det sättet är plasticitet både en fördel och en nackdel. Fördelen är att det medför snabba förändringar, nackdelen är att den döljer ”behovet” av genetiska förändringar hos en art för att den ska kunna anpassa sig.

Det är frågor som evolutionära ekologer ställer sig idag, och med olika metoder försöker förstå. Studien av talgoxar och talltitor ska ses i det ljuset, vad händer med våra arter när miljön förändras. Det kräver mycket data, och mycket arbete men det är viktigt arbete med tanke på klimatförändringarna.

Litteratur

Vatka, E. med flera. 2014. Does the temporal mismatch hypothesis match in boreal populations? Oecologia 176. 595-605.

Vatka, E med flera. 2025. Dissecting factors behind temporal trends in timing of breeding in two songbird species – evolutionary change or phenotypic plasticity? American Naturalist 206: 335-346.

Visser, M. med flera. 2006. Shifts in caterpillar biomass phenology due to climate change and its impact on the breeding biology of an insectivorous bird. Oecologia 147: 164-172.