Træer og genetisk bæredygtighed

Træernes genetik

Gener
Hvert træ i skoven har et bestemt sæt af gener, der er karakteristisk for arten og unikt for individet. Generne sidder på kromosomer (DNA strenge) i hver eneste af træets celler. Nogle gener er udtrykt i træets udseende og vækst, mens andre er skjulte. Generne kan gives videre til træets afkom ved kønnet eller ukønnet formering. Hvis der skal ske en genetisk udvikling i en population og skabes basis for naturlig selektion og evolution, skal der foregå en kønnet formering, hvor gener fra forskellige individer blandes.

Genetisk variation og tilpasning
På kort sigt er det en fordel, hvis genpuljen er tilpasset de vækstbetingelser, der er på stedet. Men der er også behov for, at genpuljen på længere sigt kan tilpasse sig nye vækstbetingelser. For hver træ- og buskart er det derfor vigtigt, at der er en vis genetisk variation imellem de forskellige individer i en population. Hvis der er en bred pulje af forskellige gener, er sandsynligheden for at populationen kan overleve ændringer i miljø og klima større, end hvis alle individer er genetisk ens.

Den overlevelsesdygtige population
IUCN (Den Internationale Naturbeskyttelses Union) har opstillet følgende definition på ”Den overlevelsesdygtige population”: ”Den rummer en stor genetisk variation og bevarer dermed sine muligheder for udviklingsmæssige tilpasninger, mens dens risiko for udslettelse på grund af populationssvingninger, ændringer i miljøet, katastrofer og menneskelig udnyttelse er lille”.

Tærskelværdi for overlevelse
Naturstyrelsen vurderer, at en population af træer og buske skal bestå af mindst 30 individer, der er genetisk forskellige og befinder sig i bestøvningsafstand fra hinanden, for at være genetisk bæredygtig. Bestøvningsafstanden er naturligvis forskellig for forskellige træarter. Den vil ofte være større for vindbestøvede arter, end for insektbestøvede.

Som en tommelfinger-regel siger man, at bestøvningsafstanden er højst 500 meter for vindbestøvede og 50 meter for insektbestøvede over bar mark. Gennem skov vil den være 50 meter for både vindbestøvede og for insektbestøvede, da det kun er vinden der bliver svækket af træerne, mens insekterne flyver lige godt, om der er træer eller ej.

Hvorfor kan en population blive for lille?
I en lille population af træer eller buske får tilfældet stor magt. Der er kun få alleler af hvert gen i omløb, og de forsvinder let ud ad slægten ved en tilfældighed, og ikke som følge af naturlig selektion. Dette fænomen kalder man for genetisk drift. I en lille population får mindre egnede alleler af generne større mulighed for at komme til udtryk (indavl), og mindre egnede mutationer også større mulighed for at blive etableret i populationen. Alt dette gør, at en lille population er mere sårbar overfor ændringer i klima og miljø – og dermed mindre genetisk bæredygtig.

Hvorfor overlever en stor population?
En stor population besidder ofte en større pulje af gener – eller en bredere genetisk variation. Det gør populationen bedre i stand til at udvikle sig og følge forandringer i miljø eller klima – og dermed mere genetisk bæredygtig. Populationen vil udvikle sig ved naturlig selektion, altså ved at de individer, der passer bedst til de nye forhold overlever. De der ikke passer, bliver udkonkurreret. Det er det man kalder for ”Survival of the fittest”, altså at den bedst egnede overlever. De individer der overlever vil dog stadig bære en bred genetisk variation.

Træernes blomster og bestøvning er basis for udveksling af gener. Her er det lindeblomster. Læg mærke til at støvdragere med hanligt støv sidder rundt om det hunlige støvfang. Støvdragere og støvfang modnes på forskellige tidspunkter, så blomsten ikke bestøver sig selv. Foto: Janne Bavnhøj
 

Træernes oprindelse og tilpasning
I Danmark er en stor del af de træer og buske, der vokser i landskabet økotyper, der er indført fra udlandet. Det er ifølge forskerne et problem af to årsager:

1. Vi kan ikke vide, om populationerne passer til den lokalitet, hvor de er plantet. Sandsynligheden for, at en udenlandsk økotype er bedre tilpasset end en dansk økotype, der har haft mange generationer til at tilpasse sig, er lille. Hvis man ikke har undersøgt og påvist, at den udenlandske økotype er bedre tilpasset, er det derfor mest sikkert at vælge en dansk.
    
2. Et andet problem er, at dårligt tilpassede udenlandske økotyper blander sig genetisk med de danske økotyper. Dermed udvandes de danske økotypers gener, og planterne mister den tilpasning, som det har taget meget lang tid at opnå. F.eks. kan udspringstidspunktet for udenlandske økotyper ligge så tidligt, at træerne er særligt udsatte for forårsnattefrost.

En opblanding med udenlandske økotyper vil naturligvis øge den genetiske variation, og kan sikkert også bidrage med nyttige genkombinationer, men ved en meget massiv opblanding, som den vi ser i dag, risikerer vi at miste mere, end vi vinder. Under alle omstændigheder er det vigtigt, at vi bevarer de danske økologiske varianter, så vi ikke mister mulighederne for at udnytte deres tilpasning til de danske vækstforhold.

Derfor tænker skovbruget mere og mere i at dyrke hjemmehørende arter – og økologiske varianter, der har oprindelse i Danmark.

Slåen-buskens stenfrugter. Buskprogrammet indsamler frugter fra danske økotyper og dyrker nye træer, der kan plantes ud. Foto John Norrie.
 

Genbevaring
Der er flere måder at gemme træers og buskes gener på:

1. Genbanker
   Rundt omkring i verden findes der genbanker. Det er en slags banker, hvor man gemmer frø af forskellige arter og økotyper af træer og buske. Du kan se link til en række genbanker i Link og litteratur nederst i dokumentet. Problemet med genbanker er, at frø har begrænset holdbarhed, og derfor er svære at gemme over lang tid. Ud over det, er der uoverskueligt mange arter og økotyper, som man gerne vil gemme. 
    
2. Beskyttelse af økotyperne på voksestedet
   Man kan også beskytte den økologiske variant af arten på voksestedet, ved at beskytte området, så arten kan formere sig i fred. På den måde kan genpuljen fortsætte med at udvikle og tilpasse sig i naturen. Det kan dog sommetider være svært at beskytte populationen, fordi der i samfundet kan være andre behov for udnyttelse af jorden, som kommer i konflikt med en bevaring.
    
3. Bevare økotyper ved at bruge dem
   En tredje måde er at bevare generne ved at bruge dem, f.eks. ved at opformere dem i planteskoler og plante dem i skove, skovbryn, hegn og andre steder, hvor man alligevel skal have træer. Ved at kombinere bevaring og brug, får man på en gang opbevaret generne, samtidig med at træerne bruges i landskabet.

I praksis vil man ofte kombinere de forskellige metoder. I Danmark har vi således et genbevaringsprogram, hvor man på én gang beskytter vigtige populationer, og samtidig arbejder på at fremme brugen af oprindeligt genetisk plantemateriale.

Buskprogrammet
En del af strategien er det man kalder Buskprogrammet. Her arbejder forskere på at bevare de fleste af de danske løvtræer og buske, som bruges i skovbryn, til læhegn og vildtplantninger.

I Buskprogrammet samler forskere frø fra oprindelige danske træer og buske. Frøene bliver sået i en planteskole, og når planterne er store nok, bliver de plantet i frøplantager rundt omkring i landet. Der bliver lavet frøplantager for skovæble, eg, hassel – osv. I kan se en liste over hvilke arter, man har etableret eller planlagt frøplantager for på www.sns.dk/planteavl/froe_planter/buskprogram.htm

Fra plantagerne kan man høste frø og så dem i planteskoler. Herfra kan små træer med oprindelige gener spredes over hele landet. Ud over at producere frø, skal plantagerne også bruges til forskning og forædling. Det er altså metode 3 ovenfor man benytter.