Köldformer av påfågelöga Inachis io ett experiment

Transkript

1 Köldformer av påfågelöga Inachis io ett experiment FREDRIK PERSSON F ör över hundra år sedan upptäcktes att temperaturchocker sent i larvstadiet kan orsaka tydliga förändringar i färg och mönster hos flera arter fjärilar Under åren har temperaturchocker under sent larvstadie och tidigt puppstadie blivit vanliga redskap för att försöka förstå utveckling och evolution i fjärilars vingmönster. Vingmönster som uppstår efter temperaturchocker är ibland förvånansvärt lika normala mönster hos olika geografiska raser av arten eller hos närbesläktade arter. Exempelvis har man genom köldchocker av centraleuropeiska nässelfjärilar (Aglais urticae) fått fram exemplar som är snarlika den nordskandinaviska underarten polaris medan värmechocker av samma art resulterat i exemplar som liknar underarten ichnusa från Sardinien Vilken färg en fjäril får bestäms i regel tidigt i puppstadiet (under de första 48 timmarna), efter att larvhuden dragits av och innan pupphöljet hårdnat. Låga temperaturer framkallar hos känsliga arter oftast mörka färger, högre temperaturer ljusare färger, medan extrem köld eller värme ofta leder till förmörkning (Harz m fl, 1973). Det verkar som om temperaturchocker stör transkriptionen 1 av gener, vars produkt är nödvändig för normal utveckling. Alternativt åstadkommer temperaturchocken en denaturering 2 av proteiner, vars aktivitet är nödvändiga för normal utveckling. Perfekt synkroniserade djur exponerade för samma temperaturchock utvecklar alltid ett brett spektra av aberrationer (avvikelser), vilket kan antyda att transkriptionen av enskilda gener återaktiveras i slumpmässig ordning efter en temperaturchock. De flesta fjärilarna blir opåverkade eller svagt påverkade, medan en mindre andel utvecklar mer extrema aberrationer. Det avvikande mönstret är alltid symmetriskt på de båda vingarna Mitt intresse för köldformer började när jag besökte dansken Finn Iversen i samband med danskarnas entomolgmöte år Han hade testat köldchocker på flera arter och fått fram ett flertal köldformer som såg riktigt spektakulära ut. Hans rekommendation var om jag inte minns fel att ta larven/puppan precis vid förpuppningsskedet och sätta den i 0-gradig kyla i tre dygn. 1 Med transkription av en gen menas omvandling av genens information till bildandet av protein. 2 Med denaturering av ett protein menas att proteinets struktur förstörs. 56

2 Figur 1: Puppor och förpuppningsklara larver i olika stadier från experimentet. Foto: För Utförande Påfågelögat (Inachis io) är i likhet med t ex nässelfjärilen tacksam att jobba med, eftersom man enkelt kan hitta ett stort antal på samma ställe och de är lätta att föda upp. År 2002 gjorde jag ett försök i liten skala med endast puppor. De sattes i 0-gradig kyla vid det stadiet då de precis blivit puppa. Möjligen hade vissa varit puppor från några timmar till en halv dag. Detta försök slog ej så väl ut. Jag var förmodligen lite feg när jag endast hade dem i kylan i ca 2 dygn. Alla utom en överlevde, vilket också visar att de var inne för kort tid i kylen. Jag fick i och för sig fram ett exemplar som avvek från det normala på bakvingarnas ögonfläckar, men det var knappast någon tydlig aberration. Det skall också sägas att det kan vara svårt att avgöra vad som är en naturlig variation eller en aberration. År 2004 bestämde jag mig för att göra ett nytt försök, denna gång i lite större skala. Jag hittade snabbt en larvkoloni utanför tomten. Larverna samlades genast in, vilket jag i efterhand ångrade lite eftersom jag fick mata dem i drygt en vecka innan de förpuppade sig, och eftersläntare som var mindre valdes bort. De ca 100 larverna föddes upp i en plastbehållare om ca 10 liter med nät över. Varje dag lade jag in proppfullt med nässlor och dagen efter var det i princip kalätet. Jag städade också bort avföringen varje dag, eftersom det annars kunde bli mögel. Det är väldigt lätt att avgöra när förpuppningen skall ske eftersom larverna i princip slutar äta dagen innan. Det 57

3 är förbluffande hur synkroniserat alla larver förpuppar sig, i princip alla inom två dagar. Omkring hälften förpuppade sig på nätet medan den andra hälften förpuppade sig på ett nässelblad eller på stjälken. Eftersom påfågelögat förpuppar sig hängande var det lite småpilligt att överföra pupporna till boxen som skulle in i kylen. De som förpuppat sig på nätet fick klippas bort med nätet runt omkring kvar, så att de intakt kunde hängas i den nya boxen med hjälp av en ståltråd som träddes igenom den lilla nätbiten. De som ännu ej blivit puppa (över hälften) fick vara kvar i plastbehållaren så länge. Nåväl, på kvällen var det sommarmöte och efter att ha berättat om mitt försök för Magnus Jeansson, rekommenderade han en annan metod. Om jag uppfattade den rätt, så gick metoden ut på att sätta in den förpuppningsklara larven i frysen (ca -18 ) i ca 10 minuter, varpå man lägger den i svalen (ca 10 ) i ca 2 dygn. Redan på kvällen testade jag med ett antal och resten dagen därpå. Denna gång hade jag bestämt mig för att köldbehandla dem i lite olika stadier för att undersöka eventuella skillnader. Några var ännu larver under förpuppningsförberedelser, hängde som ett C, medan andra var helt färska puppor och ytterligare några andra var hälften larv/hälften puppa (fig. 1). Jag bestämde mig också för att variera metoden lite, så att vissa larver/puppor fick vara inne endast 5 min i frysen, medan andra fick en lite tuffare behandling och efter frysmomentet placerades i 0-gradig kyla istället för i svalen. Det ska tilläggas att kylskåpet inte var av det modernaste slaget, varför det var svårt att hålla en konstant 0- gradig temperatur. Temperaturen varierade snarare mellan -3 och + 5 under hela perioden (kontrollerades med digital termometer). Det skall också tilläggas att jag sorterade bort de larver/puppor som var uppenbart döda innan jag satte in dem i kläckningsburar. Tyvärr glömde jag p g a viss tidspress bort (mycket skall hinnas med under sommaren ) att notera det exakta antalet som sorterades bort och vilka behandlingar de härstammade från. Dock minns jag att överlevnaden bland puppor var betydligt högre än bland larver. Endast någon puppa var död, medan ett tiotal larver var döda. Resultat Hela behandlingen avbröts vid samma tidpunkt, varför jag fick en viss variation på tiden. Efter att placerat in respektive behandling i var sin kläckningsbur fanns allt som allt 11 olika burar, 4 med larver och 7 med puppor (tab. 1 2). I tabellerna är behandlingarna sorterade efter stränghet med den mildaste behandlingen först. Samtliga avvikande fjärilar (15 st, varav 6 tydliga) har mer eller mindre utsmetade eller dunkla ögonfläckar på bakvingarna (fig. 2). I övrigt går det inte att se några större avvikelser. Pupporna kläcktes efter dagar. 58

4 Figur 2. Ett normalt exemplar av påfågelöga (överst) och fyra köldformer från experimentet. Tabell 1. Resultat av olika köldbehandlingar av larver. Köldbehandling av larver Antal Antal kläckta fjärilar Antal köldformer Antal köldformer (tydliga) (mindre tydliga) 1. 5 min frys, 2 dygn sval 4 2 (50%) min frys, 2 dygn sval 2 0 (0%) min frys, 2 dygn kyl 5 2 (40%) min frys, 2,5 dygn kyl 9 4 (44%) 0 0 Tabell 2. Resultat av olika köldbehandlingar av puppor. Köldbehandling av puppor Antal Antal kläckta fjärilar Antal köldformer Antal köldformer (tydliga) (mindre tydliga) 1. 2 dygn kyl (80%) ,5 dygn kyl 7 5 (71%) dygn kyl (76%) min frys, 2 dygn sval 9 9 (100%) min frys, 2 dygn sval 10 7 (70%) min frys, 2 dygn kyl 7 6 (85%) min frys, 2,5 dygn kyl 7 7 (100%)

5 Diskussion Som man snabbt kan konstatera ur tabellerna går det inte att dra några säkra slutsatser ur detta försök, därtill är underlaget för litet. Man kan dock se att överlevnaden alltid är lägre bland larver än puppor i procent räknat, vilket knappast är förvånande. Många larver har helt enkelt inte haft kraft kvar att förvandla sig till puppa efter köldbehandlingen. Intressant är också att det endast är puppor som utvecklats till köldformer. Det går inte att se något tydligt samband mellan behandlingens tuffhet och antal genererade köldformer, även om behandling 6 på puppor resulterade i 100% (6 av 6) köldpåverkade fjärilar. Det går inte heller att se något samband mellan behandlingens tuffhet och överlevnad. Den oväntat höga överlevnaden i behandling 6 och 7 på puppor kan möjligen förklaras av att ett frysfack användes vid behandlingen av dessa. Temperaturen stiger oundvikligt ett antal grader så fort man öppnar detta fack, även om man försöker stoppa in dem så snabbt som möjligt. Syftet med detta experiment var från början egentligen inte något annat än att försöka ta fram någon udda köldform. Det tycker jag att jag lyckats med. Sedan blev jag under experimentets gång lite nyfiken på om man kan hitta en bästa metod att ta fram köldformer av den aktuella arten. Denna fråga anser jag inte är besvarad och bör utredas mer. Jag kan tänka mig att göra om liknande försök i framtiden, gärna med någon annan art. Det vore också kul att testa värmebehandling av larver/puppor och se vilka aberrationer som uppstår då. En beprövad metod verkar vara i några minuter upp till en timme Tips och tack Jag har i efterhand sökt fakta på Internet om liknande experiment, men inte hittat något. Dock finns det en del kul bilder på adresserna nedan: dities.shtml samt Jag vill tacka de i artikeln nämnda personerna Finn Iversen och Magnus Jeansson för muntliga råd. Jag vill också tacka Per-Eric Betzholtz för synpunkter på manuskriptet. Litteratur Nijhout, H. F The development and evolution of butterfly wing patterns. Smithsonian Institution Press. Washington DC. Harz, K. & Zepf W Allhems nya fjärilsbok. AB Allhems tryckerier i Malmö. Förf:s adress: Karlevi bygata 70, FÄRJESTADEN Föreningen SydOstEntomologerna 60