Nykomlingarna i Östersjön går inte att stoppa

– Det finns ingen chans att stoppa de arter som har etablerat sig. Det går inte att utrota dem. Så det är viktigt att vi arbetar för att de inte ska komma in från början, säger Lena Kautsky, professor i marin ekologisk botanik vid Stockholms universitet.

Den svartmunnade smörbulten anlände via barlasttankar på fartyg från Kaspiska och Svarta havet på 90-talet. Den är nu en vanlig fisk utanför Polens kust och håller även på att etablera sig längs flera svenska kustområden, till exempel Blekinge och Gotland. Andra exempel på invasiva arter i Östersjön är rovvattenloppa, nordamerikansk havsborstmask, slät havstulpan, kinesisk ullhandskrabba och slamkrabba.

Vikingarna tog med sig sandmusslor
Utvecklingen är inte ny. Sandmusslan betraktas idag som en naturlig art i Östersjön, men forskarna har konstaterat att den kommer från den amerikanska kusten och att det var vikingar på långseglats som tog med den tillbaka som en del av kosthållningen.

Vandrarmussla eller Zebramussla (Dreissena polymorpha)

– Det sker naturligt en långsam invandring och spridning av arter i Östersjön, men vi människor skyndar på den och det finns en oro att det ska komma in något som kan störa hela ekosystemet, säger Lena Kautsky.

Hon välkomnar därför den internationella konvention som reglerar barlasttankar. Den kom på plats i år och målet är att inget barlastvatten från flodnära hamnar eller andra mindre salta havsområden ska släppas ut i Östersjön. Fartygen måste byta barlastvatten i salta hav eftersom organismer därifrån inte klarar sig i Östersjöns bräckta vatten. Eftersom detta byte ofta kräver ombyggnad kommer det dock att dröja innan regleringen är helt genomförd.

Invasiva arter tar över
Östersjön är speciellt känsligt för främmande arter. Innanhavet har bara fungerat som nu i 8000 år och därför är det artfattigt jämfört med till exempel Medelhavet. Det finns då lediga nischer i ekosystemet, vilket gör att nya arter snabbt kan öka kraftigt i antal. Det faktum att många arter i Östersjön är försvagade på grund av överfiskning och andra miljöproblem förvärrar situationen.

– Svartmunnad smörbult hade kunnat bli bra mat åt stora aborrar och gäddor, vilket skulle ha kunnat minska bestånden. Men vi har problem med för lite abborre och gädda i många grunda kustmiljöer. Framförallt finns få exemplar som är tillräckligt stora. Vi behöver därför fortsätta reglera fritidsfisket och skydda deras lekområden, säger Lena Kautsky.

Den svartmunnade smörbulten är dessutom en allätare som tar rom och yngel av abborre och gädda, så om den fortsätter att etablera sig och dominera områden kan situationen för för dessa fiskar bli än värre. I vissa områden utanför Polen har hela ekosystemet tagits över av invasiva arter.

Smörbulten god att äta
– Där är det svartmunnad smörbult, vandrarmussla och kinesisk ullhandskrabba som bygger upp ett fungerande ekosystem. Och om det är så att klimatförändringarna kommer att leda till mer regn och en utsötad östersjömiljö, då kommer även de marina arterna, som blåmussla och blåstång att försvinna helt.

Kinesisk ullhandskrabba (Eriocheir sinensis)

Utvecklingen har lett till att man i Polen har börjat fiska den svartmunnade smörbulten istället för de inhemska arter man fiskat slut på. Enligt Lena Kautsky som smakat är det en mycket god fisk med vitt och fast kött.

Alla främmande arter behöver dock inte innebära att de inhemska får det svårare. Slamkrabban verkar var en bra källa till föda för fisken i Östersjön och den nordamerikanska havsborstmasken skulle kunna hjälpa det utsatta innanhavet på ett oväntat sätt.

Havsborstmasken klarar syrebristen
– Den är otroligt tålig mot syrebrist och gräver sig djupt ner i sedimenten. Då kan den ventilera och syresätta och därmed fastlägga näringsämnen, säger Tina Elfwing, föreståndare för Östersjöcentrum vid Stockholms universitet.

Stora områden på Östersjöns botten är döda och syrefria på grund av övergödningen. Havsborstmaskens kraftiga spridning skulle alltså kunna förbättra situationen, men är också en bra illustration av problemet med invasiva arter. Vi vet inte vad de i slutänden orsakar.

– De som jobbar med övergödningsfrågor ser positivt på det här med ventilering och syresättning, men de som jobbar med miljögifter börjar bli oroliga, för djupt nere i sedimenten har vi de här gamla synderna från 50-, 60- och 70-talet. Dom har börjat studera hur mycket av dessa farliga ämnen som den här masken kan återföra till systemet, säger Tina Elfwing.

Det som till en början verkar bli en katastrofal spridning av en invasiv art kan också med tiden få en naturlig lösning. Enligt Lena Kautsky kan arter som kommit in först föröka sig och bli väldigt många, men sedan stabiliseras det och de blir en i mängden.

– Det tror man beror på att när de kommer in har de inga naturliga fiender och de sjukdomar som finns biter inte på dem. När de sedan har varit i Östersjön ett tag så upptäcks de av inhemska arter som börjar göra det till en vana att äta dem. Den blir neutraliserad och en i gänget.

Text: Dag Kättström på uppdrag av forskning.se

Läs mer

Livsstil länk mellan DNA-förändring och sjukdom

Tidigare forskning har visat att det finns ett samband mellan epigenetiska förändringar och några av våra vanliga folksjukdomar. Men vad betyder detta samband? En studie visar att det ofta är yttre faktorer, som livsstil, som påverkat både det epigenetiska mönstret och som orsakar sjukdomen. Resultaten publiceras i PLOS Genetics.

Risken för att drabbas av någon våra vanligaste folksjukdomar beror på såväl arv som miljö. De senast åren har även epigenetiska förändringar föreslagits kunna öka risken för olika sjukdomar. Epigenetiska förändringar är kemiska modifieringar av DNA:t som är kopplade till genernas aktivitet.

Svar på sjukdom
I den aktuella studien från Uppsala universitet visar forskarna att epigenetiska förändringar till största delen uppkommer som svar på en sjukdom snarare än att vara en bakomliggande riskfaktor. Resultaten från studien är publicerade i den vetenskapliga tidskriften PLOS Genetics.

Idag vet vi att den miljö vi lever i samt vår livsstil kan leda till såväl epigenetiska förändringar i vårt DNA som till ökad risk för olika sjukdomar. Tidigare studier har visat att det finns en stark koppling mellan epigenetiska förändringar och risken för sjukdomar så som hjärtinfarkt, astma, reumatism och schizofreni. Däremot har det inte varit känt om epigenetiska förändringar direkt orsakar sjukdom, om de uppkommer på grund av sjukdom, eller om både epigenetiska förändringar och utvecklingen av en sjukdom beror på yttre faktorer, som till exempel vår livsstil.

Yttre faktorer
I den nya studien har forskarna undersökt sambandet mellan genetisk variation, epigenetiska förändringar, och livsstilsfaktorer i relation till biologiska markörer för hjärt-kärlsjukdom, så kallade biomarkörer.

– Resultaten visar att den starka kopplingen mellan epigenetiska förändringar och sjukdomsbild till största delen beror på yttre faktorer, så som livsstil, eller på den genetiska variation som vi ärver från våra föräldrar, säger Åsa Johansson, forskare vid institutionen för immunologi, genetik och patologi, som har lett studien.

Till exempel visade forskarna att rökning påverkar både det epigenetiska mönstret hos vissa gener och samtidigt närvaron av olika sjukdomsbiomarkörer.

– Sådana fall kan lätt tolkas som att de epigenetiska förändringarna är det som orsakar sjukdomen, när det egentligen är rökningen som är den riktiga orsaken, säger Åsa Johansson.

På samma sätt kunde forskarna se att även genetisk variation påverkade det epigenetiska mönstret och också påverkade flera sjukdomsbiomarkörer. Däremot hittade de inga bevis för att epigenetiska förändringar påverkar sjukdomsrisken. Forskarna hoppas att studien ska kunna bidra till en bättre förståelse för den roll som epigenetiska förändringar spelar i sjukdomsförloppet, där epigenetiska förändringar bör ses som en markör för yttre faktorer snarare än något som i sig orsakar sjukdom.

Kontakt
Åsa Johansson, forskare vid institutionen för immunologi, genetik och patologi, asa.johansson@igp.uu.se,

Posted in BMI

Bevis för kvinnliga krigare under vikingatiden

– Det här är inte någon påhittad gestalt från sagornas värld, vad vi har studerat är en riktig militär ledare som råkar vara en kvinna, säger Charlotte Hedenstierna-Jonson, arkeolog och forskare vid Institutionen för arkeologi och antik historia, Uppsala universitet, som leder forskningsstudien, och som tidigare har varit verksam vid Stockholms universitet.

Måste ha varit officer
Studien har genomförts vid en av de mest omtalade gravarna i vikingastaden Birka. Graven rymmer resterna av en krigare som är omgiven av olika vapen, inklusive ett svärd och pansarbrytande pilspetsar. I graven fanns också två hästar och en komplett uppsättning till ett brädspel.

– Spelet visar att kvinnan måste ha varit en officer, någon som arbetade med taktik och strategi och kunde leda trupper i strid. Krigaren begravdes i vikingasamhället Birka under mitten av 900-talet. Isotopanalyser bekräftar en kringresande livsstil, väl i linje med det krigarsamhälle som dominerade norra Europa under 700-900-talet, säger Charlotte Hedenstierna-Jonson.

Så här kan graven på Birka ha sett ut där den kvinnliga krigaren begravdes. Gravplanen är skapad av Evald Hansen och baserad på originalplanen från grav Bj 581 från Hjalmar Stolpes utgrävningar på Birka under slutet på 1800-talet (Stolpe 1889).

– Strukturen hos vissa skelettdelar tyder starkt på att hon var kvinna, men det här gravfyndet har varit ett slags typexemplar av en vikingatida krigare i över ett sekel, och därför behövde vi hitta ett säkert sätt att kunna fastställa könet, säger Anna Kjellström, forskare vid Institutionen för arkeologi och antikens kultur, Stockholms universitet, som har deltagit i studien och undersökningen av gravfyndet.

DNA-test
Arkeologerna i studien gjorde därför en DNA-undersökning av skelettdelarna för att kunna göra en könsidentifiering baserad på X- och Y-kromosomer.

– Att använda gammalt DNA för att identifiera kön är användbart när man arbetar med barn till exempel, men kan också bidra till att lösa kontroversiella fall som det här, säger Maja Krzewinska, forskare vid Institutionen för arkeologi och antikens kultur, Stockholms universitet, som också har deltagit i arbetet.

Genom undersökningen kunde forskarna konstatera att skelettet innehöll X-kromosomer, men saknade Y-kromosomer, vilket innebar att krigaren en kvinna.

Antogs länge vara man
– Den här gravplatsen grävdes ut på 1880-talet och har sedan dess fungerat som en modell för hur gravar för professionella vikingkrigare såg ut. Framförallt cementerade gravfynden tolkningen i över ett sekel. Det antogs automatiskt att krigaren var en man genom alla dessa år. Genom att använda nya tekniker, metoder och kritiska perspektiv visar det här resultatet vilken forskningspotential och vilket vetenskapligt värde som finns i våra museisamlingar, säger Jan Storå, professor vid Institutionen för arkeologi och antikens kultur, Stockholms universitet.

Studien är en del av det pågående ATLAS-projektet, ett forskningsprogram om Skandinaviens genetiska historia som bedrivs gemensamt av Stockholms universitet och Uppsala universitet. Projektet får stöd av Riksbankens Jubileumsfond och Vetenskapsrådet.

Artikel
Artikeln “A female Viking warrior confirmed by genomics” publiceras i American Journal of Physical Anthropology:

Ett steg närmare mot liv på Mars

– Om det finns mer vattenaktivitet på Mars än vad vi tidigare trott ökar chanserna för att vi hittar någon form av liv under markytan, säger Anshuman Bhardwaj, biträdande universitetslektor i atmosfärsvetenskap och försteförfattare till en artikel i Scientific Reports.

De nya resultaten kan få stor inverkan på framtida utforskning av den röda planeten.

– Om vi konstaterar att det finns vatten överallt på de ekvatoriella och subekvatoriella områdena på Mars kommer det att påverka de planetära skyddsprogrammen. Sannolikt kommer det ställas hårdare krav på de instrument som landar på Mars på grund av risken för biologisk kontaminering. Samtidigt, om vi antar att flytande vatten är en förutsättning för någon form av liv på Mars, finns det livet sannolikt i just de här regionerna och de får därför stor astrobiologisk betydelse, säger Anshuman Bhardwaj.

Strimmor på sluttningarna
De strimmor som forskarna intresserat sig för är karaktäristiska för Mars yta och uppstår på sluttningar. De bildas vid låga breddgrader på terräng med låg termisk tröghet och hög reflexionsförmåga (albedo) och är täckta av en relativt stor mängd fint damm. Orsaken till varför strimmorna uppstår är omdebatterad och hittills har den mest accepterade förklaringen varit att det beror på någon form av torr process, till exempel laviner av damm eller skalv. Som tidigare forskning vid Luleå tekniska universitet visat finns det salter, perklorater, som kan ta upp vatten i ytlagret på Mars. Vid specifika temperaturer och relativ fuktighet kan salterna absorbera vattenånga från atmosfären, en process som kallas delikvescens, och bilda mycket koncentrerade lösningar eller saltlösningar. Processen har hittats i området Gale Crater på Mars och nu finns det indikationer på att det kan äga rum även på andra delar av Mars.

– Teoretiskt är det möjligt att delikvescens förekommer på många fler områden på Mars. Vi försöker nu fastställa att vattenaktivitet inte är ett lokalt fenomen utan att det finns på en global nivå och att det är delikvescens som orsakar Mars strimmor, säger Anshuman Bhardwaj.

Analyserat bilder
Genom att analysera bilder från två instrument, Context Camera och High-Resolution Imaging Science Experiment som finns ombord på Nasas Mars Reconnaissance Orbiter, har forskarna kartlagt var på Mars yta som strimmorna finns. I kombination med data om Mars geofysik och geokemi fann de ett tydligt samband mellan strimmorna och existensen av klorsalter, ytlagrets hydratiseringsnivåer och atmosfäriskt vatteninnehåll i det överliggande gränslaget. Sammantaget kan det alltså vara saltlösningar som sprider sig genom damm och skapar strimmorna på sluttningarna.

– Damm och gravitation spelar också viktiga roller här. Eftersom damm är poröst och har hög kapilläritet kan vatten ta sig fram genom det. Därtill är gravitationen på Mars svag vilket gör att vattnet kan rinna lättare, förklarar Anshuman Bhardwaj.

Delikvescensprocessen ligger bakom designen av instrumentet HABIT som Luleå tekniska universitet utvecklat och som kommer ingå i ESA: s ExoMars 2020-uppdrag.

Artikeln
Martian slope streaks as plausible indicators of transient water activity

Kontakt
Anshuman Bhardwaj, forskare i atmosfärsvetenskap vid Luleå tekniska universitet 072 2074584, e-post anshuman.bhardwaj@ltu.se

Läs mer

Posted in BMI

Forskare gör maten attraktivare med 3D-skrivare

RISE har flera pågående forskningsprojekt kring livsmedel där 3D-skrivare används. De handlar främst om att forma attraktiva och individanpassade måltider för en åldrande befolkning.

– Det här med att ”skriva ut mat” tycker många låter futuristiskt och kanske lite suspekt. Men det handlar inte om att stoppa något konstigt i en maskin som den omvandlar till mat. Vi använder puread mat som maskinen gör tredimensionella former av. Den fungerar som en automatiserad sprits, säger Evelina Höglund, forskare på RISE enhet Jordbruk och livsmedel.

Hon arbetar med 3D-skrivare (eller 3D-printing) i två projekt som båda handlar om att skapa attraktiv och personligt anpassad mat för äldre människor som har svårt att tugga och svälja.

Puread broccoli blir bukett
– De äldre kan då få en måltid som ser mer inbjudande ut och är mer varierad än det skulle vara att äta en skål puré eller annan konsistensanpassad mat. En 3D-skrivare får den pureade broccolin att se ut som en broccolibukett, puread kyckling som en kycklingfilé och så vidare.

Den kan också skapa nya smakupplevelser. Genom att bygga produkten nerifrån och upp kan man göra fyllda produkter som till exempel oxrulad, och man kan välja var i produkten man vill placera ut smakkomponenter. Den kan också göra en annorlunda yta på produkten, säger Evelina Höglund.

Flexibiliteten hos 3D-skrivaren gör den till en bra teknik för automatiserad produktion av personligt anpassade måltider. Men forskarna måste lösa utmaningar som att den utskrivna maten ska hålla formen när man fryser den och sedan värmer den i mikrovågsugn.

3D-skrivare ger nya möjligheter
3D-skrivare har funnits sedan 1980-talet, men började användas inom livsmedelsområdet först omkring år 2007. Nu används 3D-skrivare till att skriva ut de mesta skilda produkter, alltifrån hudceller till flygplansdelar. Inom industrin talar man om additiv tillverkning, och bedömer det som något som är på väg att revolutionera såväl industriell tillverkning som affärsmodeller.

– Inom livsmedelsindustrin kommer inte 3D-skrivarna att ersätta traditionell massproduktion, men kan bli ett komplement till traditionell industri och samexistera där den kan bidra med något extra, säger Evelina Höglund.

3D-skrivare erbjuder vissa fördelar jämfört med traditionell massproduktion, i och med att det inte kostar mer att göra 10 olika varianter av en produkt än att göra 10 identiska. Bland annat kan man tillverka reservdelar och verktyg vid behov, göra lättare produkter med mindre materialåtgång och formge individanpassade produkter som till exempel proteser. Och en konditor som i dag gör tredimensionella figurer på bakverk för hand med en arbetskostnad på 1000-tals kronor per tårta, skulle med en 3D-skrivare klara det betydligt billigare, enligt Evelina Höglund.

Jordgubbar ett bra skrivmaterial
Ute i Europa finns 3D-skrivarföretag som har inriktat sig mot konfektyr- och konditoriområdet, för att kunna erbjuda personliga dekorationer i till exempel gelé och choklad. På RISE Jordbruk och livsmedel pågår också ett projekt åt det hållet, där man har studerat möjligheten att använda 3D-skrivare för att göra hälsosamt snacks av osötade jordgubbar.

– Bär är nyttiga och kan därför fungera bra som hälso-snacks. Och bärpuréer kan bli bra råmaterial i 3D-skrivare, säger Evelina Höglund.

Projekten där man skapar attraktiva måltider för äldre finansieras delvis av Vinnova. I projektet ”MAT för äldre” samarbetar RISE med Findus, Helsingborgs kommun, Electrolux, Högskolan Kristianstad, Addema och Lunds Tekniska Högskola. I projektet ”GoIndependent” samarbetar RISE med Findus, Helsingborgs kommun, Fujita Health University, Matsumoto Dental University och Food Care.

Projektet med hälsosamt snacks, EcoBerries, finansieras av Formas och genomförs tillsammans med flera universitet och institut i Europa.

Kontakt: Evelina Höglund, forskare RISE Jordbruk och livsmedel, evelina.hoglund@ri.se, 010-516 66 19
Mats Stading, forskare och sektionschef RISE Jordbruk och livsmedel, mats.stading@ri.se, 010-516 66 37

Läs mer