Klimaatverandering maakt vrouwtjesrob genetisch diverser

Dat schrijven de biologen Jaume Forcada (British Antarctic Survey, Cambridge) en Joseph Hoffman (Universiteit van Bielefeld) deze week in Nature. De twee onderzochten drie generaties pelsrobben op het Zuid-Atlantische eiland South Georgia, om te zien of omgevingsveranderingen zoals klimaatfluctuaties invloed hebben op de populatie. Ze konden putten uit 30 jaar onderzoeksdata, waarbij zeventienhonderd dieren jarenlang individueel zijn gevolgd, vaak inclusief dna-profiel.

De Antarctische pelsrob (Arctocephalus gazella) was 100 jaar geleden door extreme bejaging vrijwel uitgeroeid, maar heeft zich sindsdien weten te herstellen, tot een populatie van wereldwijd enkele miljoenen exemplaren. De pelsrob heeft het de laatste decennia echter weer moeilijker gekregen.

Opwarming aarde
Dat heeft volgens Forcada en Hoffman vooral te maken met de opwarming van het klimaat. Warmer weer en minder zee-ijs leiden in de zuidelijke oceanen tot een verminderd voorkomen van krill, de kleine kreeftjes die het belangrijkste voedsel van de pelsrobben vormen. Schommelingen in het weersysteem van de zogenaamde Antarctische oscillatie leidden altijd al tot fluctuaties in de hoeveelheden krill, maar nu is de algehele trend omlaag.

De gevolgen voor de pelsrobben van South Georgia zijn niet mis, laten Forcada en Hoffman zien. Het geboortegewicht van de jonge dieren neemt af. En het formaat en de leeftijd van vrouwtjes die zich voor het eerst voortplanten, nemen toe. Alleen de sterksten lijken zich nog voort te planten, zij het steeds later. De populatie is in 20 jaar tijd met zo'n 25 procent geslonken.

Genetisch diverser
Opmerkelijk genoeg blijken reproductief succesvolle vrouwtjesrobben behalve sterker ook 'heterozygoter' dan andere vrouwtjes. Heterozygositeit of genetische diversiteit is de mate waarin genen die een individu van zijn vader en moeder geërfd heeft van elkaar verschillen. Het is een maatstaf voor weinig inteelt. En voor 'evolutionaire fitheid': genetisch diverse individuen overleven vaker en planten zich succesvoller voort. Belangrijk voor een soort als de pelsrob die in enorme kolonies leeft en zich honkvast levenslang op hetzelfde strand voortplant.

De diversiteit van reproductieve vrouwtjes blijkt in de afgelopen 20 jaar met 8,5 procent per generatie toegenomen. Dat is alleen schijnbaar goed nieuws, zegt bioloog Jef Huisman (Universiteit van Amsterdam), niet betrokken bij de studie. De toename komt niet doordat er meer heterozygote robben geboren worden, maar doordat meer homozygote robben vroeg doodgaan of geen nakomelingen krijgen. 'Alleen vrouwtjes met hoge diversiteit komen nog aan voortplanting toe.'

Dit is geen evolutionair proces, want heterozygositeit is in essentie geen erfelijke eigenschap: de genetische kaarten worden bij elke nieuwe generatie opnieuw geschud. Wel blijft zo de heterozygositeit in de populatie op peil. Een geluk bij een ongeluk. Want meer heterozyositeit kan leiden tot meer genetische variatie in de populatie, en daarmee tot meer aanpassingsvermogen, en zo een buffer vormen tegen de gevolgen van de klimaatverandering.

Indrukwekkend
Huisman noemt het al met al een indrukwekkende studie. 'Omdat de onderzoekers over zo'n lange periode zoveel dieren op individueel niveau hebben gevolgd, in zulke moeilijke condities als het Zuidpoolgebied, en omdat ze zulke duidelijke veranderingen in kaart hebben gebracht. Veranderingen die mogelijk ook opgaan voor andere krill-eters zoals walvissen en pinguïns.'

Kan het zijn dat het beschreven klimaateffect altijd heeft bestaan? Dat populaties pelsrobben altijd hebben gefluctueerd in reactie op goede en slechte krill-jaren? Klopt, zegt Huisman. 'De data laten echter zien dat de trend van de schommelingen omlaag is. Zoiets ontdek je alleen door populaties zo lang en zo grondig te volgen. Daarom is dit zo'n goede studie.'