Sex er et av naturens store sjakktrekk. Den sørger for at gener blandes og gir mulighet for tilpasning og variasjon.

Dette øker sannsynligheten for at en art tilpasser seg omgivelsene og dermed overlever på sikt. På fagspråket omtales sex gjerne som «kjønnet formering», og heri ligger dagens tema: kjønn. Uten kjønn, ingen sex. Jeg slår herved et slag for kjønnsforskningen – på trær!

Sammen eller hver for seg

Du har neppe tenkt så mye på det, men trær har ulike måter å ordne dette med kjønn på. Flertallet av trær (og planter generelt) er såkalt sambu. Det vil si at de har både hann- og hunnblomster på samme tre, gjerne plassert i ulike deler av kronen. For å unngå innavl blomstrer ofte hann- og hunnblomstene på samme tre til ulik tid for ikke å pollinere seg selv. Noen trær og busker har imidlertid egne hann- og hunntrær, og det er disse det skal handle om her. De som er særbu.

Pollen og rakler

I poppelslekten, der både osp, selje og vierartene hører til, er de fleste artene særbu. Det samme gjelder einer. Ser du en høyreist einer uten bær, er det nok en hann du har funnet. Hunnene er vanligvis mindre, da de prioriterer å bruke energien på reproduksjon fremfor vekst. Ønsker du å avsløre kjønnet til ei osp eller ei selje, må du følge med tidlig på våren og se etter hva slags blomster som dukker opp. Nå på våren henter mange inn kvister med gåsunger. Lar du dem stå inne noen dager, dukker det opp gult pulver på dem. Det er pollen, og dermed hankjønnet du har vært ute og ribbet for de «edlere delene». Hunnblomstene er grønne, avlange og rakleformet.

Skeive forhold

I naturen er forholdet mellom kjønnene gjerne skjevt. Osp og de fleste særbu arter har gjerne dobbelt så mange hanner som hunner. Litt slik som på den norske landsbygda, altså. Hos mange vierarter er derimot hunnene i flertall, og det kan være så mye som 30 prosent flere hunner enn hanner. Alle disse artene klarer seg relativt bra uten sex, ved såkalt vegetativ formering. Vegetativ formering er i praksis kloning – plantene lager kopier av seg selv. De kan skyte nye skudd fra en stubbe, og fra røttene kan det komme opp identiske trær (kloner) flere meter bortenfor mortreet. Finner du flere ospetrær sammen er det stor sjanse for at de er samme klon, altså rett og slett ett individ knyttet sammen av røttene under bakken.

Sex må til

Skal en tilpasse seg i naturen, må kjønnet formering til. For trærne betyr det at pollen fra hanntrær må nå hunnblomster på et annet tre. Slik formering koster for plantene, og ressurser (det vil stort sett si karbon og nitrogen) investert i en ny generasjon må avveies i forhold til hvor mye som skal brukes på vekst. I tillegg må plantene bruke ressurser på å forsvare seg mot beitedyr og annen skade. I de aller fleste tilfeller vil produksjon av avkom koste mest for hunnene, siden de etter blomstringen også står for frukt- og frøproduksjonen. I denne sammenheng har vi sett at hanntrær som regel vokser raskere og blir større, mens hunnene heller investerer mer i forsvar og i neste generasjon. Et eksempel på dette har du kanskje følt på kroppen uten å vite det: Brennesle er en særbu art. Dersom den blir beitet på, utvikler hunnene flere av de små hårene som brenner enn det hannene gjør.

Ulike voksesteder

Fordi ressursbehovene varierer, hender det ofte at kjønnene hos særbu arter velger litt forskjellige levesteder. Mye tyder på at hunnene ofte okkuperer voksesteder med bedre ressurstilgang, for eksempel næringsrik jord, mens hannene vokser på mer marginale steder. Hos noen vierarter har en funnet at hunnene gjerne vokser på litt våtere plasser enn hannene. I nærheten av der jeg bor har jeg lagt merke til at hannene av svartvier ofte står for seg selv på steder med mye sol (tørrere), mens hunnene står i grupper i skyggen (fuktigere).

Klimaeffekt på kjønn?

Skjevfordelingen i naturen og ulike ressurskrav har gjort at forskerne har interessert seg for hvordan klimaendringer vil påvirke disse artene i fremtiden. Endringer i klima bidrar jo nettopp til at tilgangen på ressurser endres: Når temperaturen øker her i nord, vil de fleste planter vokse fortere, og næringsomsetningen i bakken vil gå fortere. Samtidig kan vekstsesongen bli tørrere enkelte steder og våtere andre steder, for å nevne noen eksempler. Flere av de særbu artene, som osp og vier, er svært viktige i mange økosystemer, både som mat for utallige andre arter, men også som flom- og erosjonsvern. Det er mange som er avhengige av at disse artene takler fremtidens utfordringer. Sammen med kolleger fra NMBU og Øst-Finlands Universitet har jeg testet hvordan kjønnene hos osp og ulike vierarter reagerer på klimaendringer, som økninger i temperatur, CO₂, ultrafiolett (UV) stråling samt næringstilgang. I samarbeid med en gruppe fra Nanjing universitet i Kina har vi også sett på hvordan forurensning og klimaendringer sammen påvirker disse særbu trærne. Ved hjelp av stiklinger fra vier og kloning fra ospeknopper har vi dyrket frem en serie hann- og hunnkloner av flere arter. Disse har vi benyttet i mange ulike forsøk, både innendørs og utendørs.

Kjønnene reagerer ulikt

Osp reagerte stort sett slik vi forventet: Hannene griper sjansen og vokser seg enda større når mulighetene byr seg under varmere vær, mer næring og økt CO₂-tilgang (gjør at fotosyntesen kan gå fortere). Hunnene ser ut til å være mer konservative og lar seg ikke så lett påvirke. Når jorden var forurenset med nanopartikler av titandioksid (TiO2), så vi imidlertid at hunnene økte sitt innhold av kjemiske forsvarsstoffer. Hos vierartene derimot, varierer resultatene endel, både mellom arter og forsøk. I et eksperiment med unge svartvier var det hunnene som reagerte sterkest på økt temperatur. Kanskje er det slik at skjevfordelingen i naturen er et bilde av hvor godt kjønnene tilpasser seg endringer? Hos osp er hannene mest fleksible og er i overtall, mens dette er omvendt for noen av vierartene. Foreløpig har vi ikke sett noen alarmerende tegn på at et av kjønnene vil utraderes i fremtiden. I noen av forsøkene så vi ingen klare forskjeller mellom kjønn, men derimot store ulikheter mellom kloner innen kjønn. Dette tyder på at naturen så langt har klart å produsere trær som er tilpasset mange ulike forhold, og er rimelig godt rustet for endring!

Denne teksten er tidligere publisert i Aftenposten Viten.

Kilder:

Sobuj N, Virjamo V, Nissinen K, Sivadasan U, Mehtätalo L, Nybakken L, Peltola H, Julkunen-Tiitto R. 2020. Responses in growth and phenolics accumulation to lateral bud removal in male and female saplings of Populus tremula (L.) under simulated climate change. Science of the Total Environment 704: 135462

Zhang Y, Virjamo V, Sobuj N, Du W, Yin Y, Nybakken L, Guo H, Julkunen-Tiitto R. 2018. Sex-related differences in European aspen (Populus tremula) under combined stress: TiO2 nanoparticles, elevated temperature and CO2. Journal of Hazardous Materials 352:130-158

Strømme, C. B., Julkunen-Tiitto, R., Krishna, U., Lavola, A., Olsen, J.E., Nybakken, L. 2014. UV-B and temperature enhancement affect spring and autumn phenology in Populus tremula. Plant, Cell & Environment 38:867-877.

Nybakken, L., Julkunen-Tiitto R., Hörkkä R. 2012. Combined enhancements of temperature and UVB influence growth and phenolics in clones of the sexually dimorphic Salix myrsinifolia. Physiologia Plantarum145:551–564