Den hylende kampen om mammas gunst

Egentlig hyler ikke plantene. Jenteplantene sitter tilsynelatende stille og prektige med de fine blomstene sine og lar biene komme med pollen fra gutteplantene.

Men nesten egentlig hyler de. I hvert fall noen av dem. De vil ha oppmerksomhet fra mora, og de som er vant med mye konkurranse om oppmerksomheten hyler mest.

– Egentlig ville vi se hva som skjedde når vi førte planter fra grupper med stor konkurranse sammen med planter fra grupper med liten konkurranse, forklarer professor Christophe Pélabon ved Senter for biodiversitetsdynamikk (CBD) ved NTNU.

Astrid Raunsgard og Christophe Pélabon med skrikende planter i NTNUs plantelaboratorium. Foto: Egil Lund, NTNU VIS MER

Plantenes hyling er gener som konkurrerer om oppmerksomheten. Du hører den ikke, men du kan se resultatene.

Et nytt resultat er at førsteforfatter og doktorgradsstudent Astrid Raunsgard fra NINA, Pélabon og kolleger fra NTNU, NINA og University of Portsmouth har fått forskningen sin publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences, og det er svære greier.

Derfor hyler de

Selv om selveste Carl von Linné ga den navn på 1700-tallet, har Dalechampia scandens ennå ikke rukket å få noe navn på norsk. Men dette er en plante i vortemelkfamilien, som heller ikke sier de fleste av oss noe, men som i hvert fall vagt skal være i familie med julestjerne. Denne har forskerne ved NTNU sett og hørt på.

Så hvorfor hyler plantene?

Fordi det hele tida pågår en konkurranse mellom kjønnene, og akkurat disse plantene har kjønnet formering med hanner og hunner. Det handler litt om hvor mye du skal investere i et avkom, men mest om hvor mye genene dine skal spre seg til de kommende generasjonene. Der har ikke mor og far helt sammenfallende interesser.

• Mora vil helst at frøene hun produserer, altså ungene, skal bli sånn passe store, uavhengig av hvem faren er. Store frø koster mye energi å produsere, og hun vil heller fordele ressursene på flere, sånn at alle ungene vokser opp.
• Men faren, som ikke legger ressurser i å produsere frø, vil at mora skal produsere skikkelig store frø så lenge de er hans egne, og det skal helst gå på bekostning av de andre fedrenes avkom.

Saken fortsetter under bildet.

Dalechampia scandens. De kan være nusselige når de er små, men som de kan hyle! Foto: Christophe Pélabon, NTNU VIS MER

Konkurransen varierer

Men konkurransen mellom far og mor varierer. Hvor mye avkommet hyler om å få ressurser avhenger av hvor sannsynlig det er at avkommene fra én mor har én eller flere fedre. Jo flere fedre, dess mer hyling..

Hos Dalechampia scandens er bier bestøvere. Det er lite hyling etter ressurser i enkelte plantebestander hvor det er lite bier. Her får hver mor barn med få fedre, eller kanskje bare én. (Denne ene kan være planten selv, siden Dalechampia scandens er tvekjønnede, såkalte hermafroditter.) Både mor og unger er stort sett enige om at alle må dele, og frøene blir alle sånn passe store.

I andre bestander, der mange bier besøker blomstene, vil moren få avkom med flere forskjellige fedre. Disse fedrene produserer egoistiske, hylende unger, som kan hevde seg i konkurransen mot sine halvsøsken.

• Les også: Planter kan bestøve seg selv om biene forsvinner

Førte hylende planter sammen

Plantelaboratorier er fine greier, for der kan du etterligne akkurat dette. Det har de altså gjort i laboratoriet ved NTNU.

Dalechampia scandens finnes i det fri i Mellom-Amerika. Du har helt avgrensede grupper av plantene, såkalte populasjoner, og graden av genetisk hyling varierer mellom disse gruppene.

Forskerne førte derfor sammen planter fra fire grupper, som i det fri vokser minst 250 kilometer fra hverandre, mer enn nok til å garantere at ingen bie noen gang ville orke å fly med pollen fra den ene til den andre gruppen. I disse bestandene er det i naturen ulik grad av konkurranse.

Etter hvert som fedrene blir flinkere til å utnytte mødrenes ressurser, siden de minst skrikende forsvinner, vil samtidig mødrene bli bedre forberedt på å ignorere skrikerungene. Antakelig. Foto: Per Harald Olsen, NTNU VIS MER

Så hva skjedde når hylende hanner kom i kontakt med hunner som ikke var vant med sånn hyling?

– Frøene som kom fra hylende hanner fikk mer ressurser fra mødrene. Mødrene har tilpasset seg nivået av hyling i sin egen gruppe, men når de får unger som maser mer enn de er vant med, klarer de ikke å motstå presset. Da mødre som var vant med skrikerunger ble bestøvet med hanner fra grupper med mindre konkurranse, fikk frøene mindre ressurser enn vanlig, forklarer Astrid Raunsgard.

Det var altså tilsynelatende lønnsomt for hannene å hyle mer. Hannene som kom fra grupper der det ikke var nødvendig å skrike, tapte i kampen med skrikerungene.

• Les også: Derfor har noen gjøker blå egg

Det jevner seg nok ut

– Dette gir oss større innsikt i de genetiske mekanismene som ligger bak konflikten mellom kjønnene, men det viser også at hunner kan produsere frø som ikke er av optimal størrelse for dem.

For dette betyr altså også at hunnene taper. For de vil jo helst at alle frøene deres skal vokse opp, ikke bare de som har skrikende fedre.

Nå vil du antakelig over tid og flere generasjoner igjen opprette en slags balanse. Etter hvert som fedrene blir flinkere til å utnytte mødrenes ressurser, siden de minst skrikende forsvinner, vil samtidig mødrene bli bedre forberedt på å ignorere skrikerungene.

Men det kan vi foreløpig bare anta.

Saken fortsetter under videoen.

To muligheter

Så hvorfor er det sånn? Det kan i hvert fall finnes to muligheter.

– Det kan finnes gener fra far som skal øke ressursene som blir gitt til avkommet. Samtidig kan det finnes gener fra mor som skal minke ressursene som gis videre. I så fall avhenger frøstørrelsen av styrkeforholdet mellom genene som avstammer fra mor og far. Om gener fra mor dominerer, vil det bli produsert frø som er mindre enn ventet, og om gener fra far dominerer vil det bli produsert frø som er større enn ventet, forklarer professor Pélabon.

Men det finnes en annen teori.

– Det kan være at gener fra moren kjenner igjen de egoistiske genene fra faren og kontrollerer effekten av dem. Om de ikke greier å kontrollere dem, kan frøene bli større enn ventet. Under denne hypotesen, kan aldri frøene bli mindre enn ventet, for enten greier gener fra mor å stoppe gener fra far helt eller delvis, eller så mislykkes de, sier Raunsgard.

Kanskje varierer det fra art til art, men hos Dalechampia scandens ser det ut til at den første muligheten er mest sannsynlig.

– Hos våre planter er det tilsynelatende den kontinuerlige dragkampen mellom kjønnene som virker inn siden frøene ble både mindre og større enn forventet, sier Raunsgard.

• Les også: Vakker, men svartelistet

Bestøvere forsvinner

– Hovedmålet vårt var å forstå hvordan samspillet mellom planter og bestøver påvirker evolusjonen av blomstenes egenskaper, i dette tilfellet frøstørrelse. Dette er også et viktig aspekt nå som vi står overfor en tilbakegang av insekter som bestøver planter, sier professor Pélabon.

Denne tilbakegangen kan du lese mer om her.

Antakelig finnes det noe annet å lære av dette for foreldre flest også, men i så fall er det neppe moralsk oppløftende.

Kilde: Astrid Raunsgard, Øystein H. Opedal, Runa K. Ekrem, Jonathan Wright, Geir H. Bolstad, W. Scott Armbruster and Christophe Pélabon. Intersexual conflict over seed size is stronger in more outcrossed populations of a mixed-mating plant.  Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1810979115