Biodiversitet och evolution

In English

Vår forskning befinner sig i gränslandet mellan biologisk mångfald, ekologi och evolution. Vi undersöker relationerna mellan organismer och deras lokala miljöer, och vi strävar efter att förstå hur ekologiska interaktioner och evolutionära processer formar biologisk mångfald i dess bredaste bemärkelse, vilket omfattar genetisk, fenotypisk, art- och ekosystemdiversitet.

Två insekter sitter ihop med sina bakkroppar. Foto. — Större kustflickslända (*Ischnura elegans*): En hane och en hona parar sig i sitt naturliga habitat. Denna art visar stor variation i färgsättning både inom och mellan könen. Vi undersöker de genetiska orsakerna samt fitness-konsekvenserna av denna variation. Foto: Erik Svensson.

Utforskar ekologiska interaktioner

Ett centralt mål med vår forskning är att förstå det evolutionära ursprunget och de samhälleliga konsekvenserna av ekologiska interaktioner mellan organismer. Dessa interaktioner omfattar relationer mellan växter och deras pollinatörer, rovdjur och deras byten, samt hybridiserande arter, men också intraspecifika interaktioner som parningsbeteenden mellan individer av samma art. Våra studieobjekt är mycket varierade och omfattar bland annat kärlväxter, insekter, amfibier och fåglar. Vår forskning belyser inte bara orsakerna till artrikedom i naturliga samhällen och ekosystemens funktioner, utan även konsekvenserna av förlusten av biologisk mångfald och hur vi kan bevara den för framtiden – både för dess eget värde och för mänsklighetens skull.

Genetisk variation och evolutionens utveckling

Viktiga frågor inom evolutionsbiologin rör ursprunget och konsekvenserna av genetisk variation samt orsakerna till fenotypiska skillnader mellan kön. Särskilt intressant är den roll som sexuellt antagonistisk genetisk variation spelar. Sexuellt antagonistiska gener och egenskaper kan vara nyckeln till en av de största paradoxerna inom evolutionsbiologin: hur genetisk variation bevaras över tid, till exempel fenotypiska polymorfismer som uppstår genom sexuell konflikt och sexuell selektion.

Två bananflugor mot en mörk bakgrund. Foto. — Bananfluga (*Drosophila melanogaster*): En modellorganism som vi använder för att studera sexuellt urval och sexuella konflikter i experimentell evolutionsforskning. Hanen följer honan före parning och visar upp sina vingfärger för att imponera. Foto: Qinyang Li.

Vi undersöker betydelsen av sexuellt antagonistisk variation i laboratoriepopulationer av bananflugor och plattmaskar, i naturliga populationer av insekter och ödlor med färgpolymorfismer, och genom studier av dioeci hos växter. Vi är även intresserade av den genetiska och genomiska grunden för dessa polymorfier och deras evolutionära utveckling.

Vår forskning syftar till att förstå inte bara hur genetisk och fenotypisk variation upprätthålls och hur den påverkar fitness, utan också dess evolutionära ursprung. Vi fokuserar på egenskaper som storlek, form, färg och beteenden. Vi undersöker också hur genomduplikationer påverkar växters anpassning och diversifiering, samt vilka konsekvenser detta har för deras pollinatörer. Dessutom studerar vi könskromosomernas utveckling, de genomiska effekterna av hybridisering på artbildning, och rollerna för utvecklingsbarhet och stående genetisk variation som drivkraft för evolutionära förändringar.

En bro mellan ekologi och evolution hos växter och djur

Ett av våra viktigaste mål är att förstå orsakerna till dynamiken i biologisk mångfald på lokal, regional och global nivå, och på både ekologiska och evolutionära tidsskalor – inte minst för att kunna stoppa och vända förlusten av biologisk mångfald.

Vår forskning överbryggar zoologi och botanik och kombinerar insikter från en rad olika forskningsområden och metoder. Vi använder laboratorie- och fältexperiment samt verktyg från bland annat kemisk ekologi, evolutionär utvecklingsbiologi, genomik, landskapsekologi, bildanalys, livshistorieutveckling, matematisk modellering, molekylär ekologi, systematik, fylogenetik, fylogenomik, populationsbiologi och kvantitativ genetik. Vår forskning omfattar dynamiken i biologisk mångfald på flera olika skalor – från gener till ekosystem.

Vi undersöker bland annat utvecklingen av växters parningssystem, graden av lokal anpassning, betydelsen av genflöde och rörelse mellan populationer, samt hur fenotypisk och genetisk variation bevaras genom balanserande selektion. Andra forskningsfrågor handlar om effekterna av bekämpningsmedel på pollinatörer och hur restaurering av livsmiljöer kan hjälpa hotade arter och hur bevarandegenomik kan användas för detta ändamål. Vidare undersöker vi de långsiktiga konsekvenserna av klimatförändringar och förändrad markanvändning på biologisk mångfald, samt hur dessa negativa trender kan vändas för att minska samhälleliga effekter. Vi studerar också globala och regionala evolutionära strålningar av fjärilar och nattfjärilar (Lepidoptera), trollsländor (Odonata) och ödlor (Podarcis).

Sammanfattningsvis belyser vår forskning inte bara den evolutionära bakgrunden till biologisk mångfald, utan också dess ekologiska och samhälleliga konsekvenser. Genom att fördjupa oss i ekologiska interaktioners evolutionära ursprung och deras påverkan på ekosystemens funktioner, samt den genomiska grunden för fenotypiska egenskaper, bidrar vi med viktig kunskap för både grundläggande och tillämpad forskning om biologisk mångfald.