Artikkel

Europeisk toppstipend til evolusjonsforsker ved UiO

Førsteamanuensis Lee Hsiang Low
Hovedmålet med ERC-prosjektet er å undersøke om endringer i løpet av noen generasjoner er viktig for artsdannelsen og -utryddelsen som vanligvis foregår over mye lengre tidsrom, forteller førsteamanuensis Lee Hsiang Liow. Bruk bildet.

Europeisk toppstipend til evolusjonsforsker ved UiO

Forskere kan studere mikroevolusjon i nålevende organismer som følges over generasjoner, eller makroevolusjon der forskere studerer hvordan arter oppstår eller dør ut. – Men det har vært vanskelig å koble de to tenkemåtene. Makroevolusjon er kanskje noe mer enn summen av mange mikroevolusjoner, forteller Lee Hsiang Liow.

Førsteamanuensis Lee Hsiang Liow har nettopp fått en bevilgning på nesten to millioner euro fra Det europeiske forskningsråd (ERC), til et prosjekt som handler om å tette det store kunnskapsgapet som finnes mellom mikroevolusjonen og makroevolusjonen.

Mosdyr av slekten Membranipora
Disse små mosdyrene av slekten Membranipora har stjerneformede tentakler som brukes til å fange mat. Foto: Beth Okamura, Natural History Museum.

– Noen evolusjonsforskere tror at makroevolusjonen, som går over millioner av år og har gitt opphavet til et enormt antall ulike arter, er en enkel sum av en masse mikroevolusjoner. Vi tror isteden at det er noe annet som foregår, men vi vet ennå ikke akkurat hva det er. Jeg håper å finne ut mer om dette i løpet av de fem årene med finansiering fra ERC, forteller Liow. Hun er er førsteamanuensis ved Naturhistorisk museum (NHM) og Senter for økologisk og evolusjonær syntese (CEES) ved Universitetet i Oslo.

Knytter tenkemåter sammen

Forskere som er interessert i mikroevolusjon kan for eksempel studere hvordan arter endrer seg i løpet av noen generasjoner, mens makroevolusjon handler mer om hvordan arter og artsgrupper oppstår, utvikler seg og dør ut i løpet av lange tidsrom. Lee Hsiang Liows idé gikk ut på å knytte de to tenkemåtene sammen, ved å finne en gruppe arter som kunne studeres både makro- og mikroevolusjonært over en lang tidsskala.

– Det finnes mange grupper som kan studeres på både makro- og mikronivået, men de uanselige og vakre mosdyrene (Bryozoa) er den eneste gruppen som kan studeres på begge nivåene med både nålevende og fossile arter. I tillegg er det bevart fossiler som er så gode at det går an å studere konkurransen mellom ulike arter av mosdyr, og vi biologer vet jo at konkurranse er veldig viktig mikroevolusjonært, forteller Liow.

Mosdyrene er en gruppe med hovedsakelig marine og fastsittende dyr som hver for seg er veldig små, men som til sammen kan danne kolonier på opptil en meters størrelse. I koloniene ligger hvert dyr i et lite kammer, som er dannet av hardt kalsiumkarbonat eller et annet beskyttende lag. Det finnes også noen rare arter som har utviklet evnen til å vandre.

Mosdyrene har fått sitt norske navn fordi noen typer kan se ut som et moselignende belegg på steiner og annet underlag. Av utseende kan de minne om alger eller koraller, men de gruppene står egentlig langt fra mosdyrene.

Det finnes ca. 5000 ulike arter mosdyr i dag, men i tillegg finnes det store mengder fossile mosdyr som er opptil 500 millioner år gamle. Gruppen er forholdsvis lite undersøkt.

Skal tegne mosdyrenes stamtre

Lee Hsiang Liows ERC-bevilgning skal brukes i en forskergruppe som skal kartlegge arvestoffet hos mange nålevende arter av mosdyr, for å fastslå hvordan de er i slekt med hverandre. Deretter skal forskerne tegne det de kaller et fylogenetisk tre – det vil si et stamtre for de nålevende mosdyrene – og supplere med kunnskap om økologiske endringer, konkurranse mellom arter, og så videre.

Mosdyrene vokser, som tidligere nevnt, inne i et kammer av kalsiumkarbonat eller andre solide stoffer.

– Derfor finnes det store mengder fossiler, som det går an å artsbestemme. Fossilene er ofte så godt bevart at det går an å se strukturer som til og med avslører hvor mange avkom hvert individ har fått. Dette er unikt: Vi kan for eksempel ikke se på et bevart dinosaurfossil og vite hvor mange barn den fikk. Hos fossilene av mosdyr kan vi også studere konkurransen mellom ulike arter ved å se for eksempel når en koloni av én art vokser inn over en annen koloni og dekker den, forteller hun.

To mosdyr-arter som konkurrerer med hverandre
Bildet av et ca. 65 000 år gammelt fossil fra New Zealand er tatt med elektronmikroskop og viser to mosdyr-kolonier som konkurrerte med hverandre. Micropora er under, og Crepidacantha er over. Foto: Emanuela Di Martino, Natural History Museum.

En viktig debatt

Hovedmålet med prosjektet er å undersøke om endringer i løpet av noen generasjoner er viktig for artsdannelsen (og utryddelsen) som foregår over mye lengre tidsrom.

– Mange biologer tror at mikro-evolusjonen er nok for å forklare alt i evolusjon. Men mange paleontologer og kanskje også biologer som jobber med makroevolusjon tror at mikroevolusjonen og økologiske interaksjoner ikke er veldig viktig for artsdannelsen og utreddelsen. Dette er en viktig debatt i evolusjonær biologi, og mitt prosjekt kan forhåpentlig bringe ny kunnskap inn i den debatten, håper Liow.

Men hvis makroevolusjon ikke er summen av mange mikroevolusjoner: Hva er det da som foregår?

– Det vet vi ikke nok om ennå, men vi tror som sagt at makroevolusjon er noe mer enn en sum av mikroevolusjoner. Det er for eksempel grunn til å tro at egenskaper som er nyttige for individers overlevelse (dvs. mikroevolusjon) ikke nødvendigvis er like nyttige når det gjelder artsdannelse, eller for å unngå utryddelse (dvs. makroevolusjon), svarer Liow.

Alle gode ting er tre

Lee Hsiang Liow har de siste to-tre årene jobbet på det hun kaller et «mislykket ERC-prosjekt». Men prosjektet er bare mislykket i den forstand at den forrige søknaden ikke nådde helt til topps hos ERC. Derimot kom Liow til finalen, og det er en prestasjon i seg selv. Dermed kom hun nemlig inn under Norges forskningsråds ordning med «trøstepremier» til forskere med uvanlig gode ERC-søknader, og slik fikk hun anledning til å utvikle prosjektet videre.

– Dette er faktisk tredje gangen jeg søker – jeg fikk avslag også en gang tidligere. Moralen er vel at du skal aldri gi opp, i alle fall ikke hvis du selv mener at du er inne på noe viktig. Alle gode ting er tre! sier Liow.

Liow er født og oppvokst i Singapore og tok sin bachelorgrad ved National University of Singapore. Deretter tok hun en mastergrad ved Uppsala Universitet og Sveriges lantbruksuniversitets Centrum för biologisk mångfald, før ferden gikk videre til University of Chicago i USA og en doktorgrad i evolusjonsbiologi. Hun kom til UiO som postdoktor i 2006 og ble da ansatt ved CEES.

Makroevolusjonens bananflue

– Du kjenner sikker til bananfluene, som brukes i veldig mange typer forskning og er blitt et slags favorittdyr blant biologer og medisinske forskere. Jeg ønsker å utvikle mosdyrene til «makroevolusjonens bananflue» og en modellorganisme som kan brukes til å integrere data fra både molekylære, fossile, fenotypiske, økologiske og miljømessige undersøkelser, forteller Liow.

Liows bevilgning kommer fra Det europeiske forskningsrådets ordning med ERC Consolidator Grants, som retter seg mot lovende forskere i fasen 7-12 år etter at de avla sin doktorgrad. Hun er foreløpig den eneste norske forskeren som har fått penger fra denne ordningen i år. Søkere må ha vist potensiale for uavhengig forskning og demonstrert vitenskapelig modenhet, ifølge Norges forskningsråds informasjon om ordningen.

Internasjonal anerkjennelse

– Dette er en internasjonal anerkjennelse av Lee Hsiangs forskningsarbeid. Det ligger en enorm innsats bak hele søknadsprosessen og forskerkollegaene berømmer hennes flotte resultater, sier leder for paleontologigruppen ved NHM, professor Hans Arne Nakrem.

Liows forskningsprosjekt har tittelen Abiota, Biota, Constraints in Macroevolutionary Processes.

Kontakt:

Førsteamanuensis Lee Hsiang Liow, Naturhistorisk museum

Vitenskapelig artikkel:

Lee Hsiang Liow et al.: Interspecific interactions through 2 million years: are competitive outcomes predictable? Proceedings of The Royal Society, Biological Sciences, 31. august 2016.

Les mer på Titan.uio.no:

En art er kanskje ikke det du trodde: De fleste av oss kan med letthet avgjøre at hunder, katter, gråspurver og dagpåfugløyer tilhører ulike arter. Men hva er egentlig en art?

Alle arter endrer seg, også krokodillen: Et av evolusjonsteoriens største paradokser har fått en forklaring. Kjetil Lysne Voje har funnet ut hvorfor alle arter endrer seg, selv om det ikke ser slik ut.

Den Røde Dronningen - eventyr og evolusjon: ”Hugg hodet av ham!” er kanskje det mest kjente sitatet fra Den Røde Dronningen fra Alice i eventyrland. Det nest mest kjente sitatet beskriver en viktig hypotese i evolusjonsbiologien.

Naturhistorisk museums omtale av ERC-stipendet:

Tildelt europeisk toppforskerstipend for fremragende forskning

 

 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

CINPLA-forskere: Mattis Wigestrand, Kristian Lensjø, Elise Holter Thompson, Marianne Fyhn, Torkel Hafting, Anders Malthe-Sørenssen.

De fant «nettingstrømpene» som beskytter langvarige minner i hjernen

Elise Holter Thompson satt med en litt kjedelig oppgave, nemlig å studere videoer av rotter som hadde gjennomgått en hukommelsestest. Plutselig oppdaget hun noe  veldig rart – og det førte til at forskergruppen CINPLA ble først i verden til å påvise at strukturer på utsiden av selve hjernecellene spiller en viktig rolle for bevaringen av langtidsminner.

FlyVinter1

Landing på glatt rullebane blir tryggere med matematikk og Big Data

Passasjerflyenes piloter har en krevende oppgave når de skal gå inn for landing om vinteren med et fly som kan veie opptil 60 tonn og ha en fart på opptil 270 km/t. Ved 16 norske flyplasser får pilotene nå hjelp av et avansert system som samler inn en mengde data og beregner hvor glatt rullebanen er, lenge før flyhjulene treffer bakken.