Kæmpe fugle-studie kan være skjult nøgle til at bekæmpe næste pandemi

Evolution er naturens drivkraft. Uden den ville vi ikke have den mangfoldighed i plante- og dyreliv, vi ser i dag. Mest kendt er Charles Darwin, der for næsten 150 år siden præsenterede sin teori om naturlig selektion, som viser, hvordan arterne tilpasser sig deres omgivelser og udvikler sig over tid.

Kort sagt er evolution baseret på ændringer i DNA, hvilket fører til den fantastiske rigdom af livsformer, vi ser omkring os. Det gælder ikke kun dyr, der sommetider har nogle forbløffende evner, men også de bekymrende nye sygdomme, vi så under coronapandemien.

Det er afgørende at forstå, hvordan naturen tilpasser sig forandringer. Ikke kun for at vi kan bevare biodiversiteten, men også for at forstå og håndtere nye pandemier. Nu viser et nyt studie fra Københavns Universitet et betydeligt fremskridt i forståelsen af, hvad der driver evolutionen.

"Helt grundlæggende viser vi en metode til at undersøge genomer, der med hidtil uset detaljerigdom afslører de kræfter, der skaber forandringer i en organisme. Det kan give os spændende ny viden om biodiversitet, nye infektionssygdomme og meget andet," forklarer lektor David Duchene fra Institut for Folkesundhedsvidenskab ved Københavns Universitet.

Vores fund kan anvendes i en række sammenhænge, såsom at forstå, hvordan sygdomme tilpasser sig demografiske forhold eller klimaforhold.

"Vi brugte fugle som vores udgangspunkt i studiet. Med 10.000 kendte arter er de den mest forskelligartede klasse af hvirveldyr og derfor unikt egnet til at udforske evolutionære fænomener. Med vores metode var vi i stand til at identificere fire nøglefaktorer, der påvirker, hvordan disse fuglelinjer og deres tusindvis af gener udvikler sig," forklarer David Duchene.

De fire nøglefaktorer var kuldstørrelse, biokemisk sammensætning af generne, kromosomstørrelse samt benlængde målt ved hjælp af tarsusknoglen.

David Duchene fortæller, at de nye resultater er med til at udfordre forestillingen om, at en enkelt hovedfaktor driver evolutionen i en gruppe (f.eks. flyvevaner eller sang hos fugle).

"Vores undersøgelse fortæller os, at når man ser på flere genlinjer og gener i detaljer, finder man meget nuance i, hvad der driver evolution. Biokemi, kromosomer og forskellige aspekter af livsstil spiller alle en særskilt rolle," siger han.

Kan hjælpe os med at forstå den næste pandemi

Mens fugle også var det, Charles Darwins undersøgte i Arternes oprindelse, går det nye studie længere end hvirveldyr og viser, hvordan man også kan studere evolutionære processer i forskellige organismer, herunder pattedyr, planter og endda patogener.

"Vores fund kan anvendes i en række sammenhænge, såsom at forstå, hvordan sygdomme tilpasser sig demografiske forhold eller klimaforhold. De samme principper, der hjælper os med at afkode fuglenes mangfoldighed, kan også bruges til at undersøge de genetiske ændringer, der er drivkraften bag alt fra pandemier til en arts tilpasning i skiftende økosystemer," siger David Duchene.

"Metoden kan fortælle os, hvad er specielt ved det, vi mister i den nuværende biodiversitetskrise. Vi kan nu undersøge, hvad der præcis gjorde disse dyr så unikke, og hvad kan de lære os om evolution."

Undersøgelsen er resultatet af et omfattende internationalt samarbejde, der involverer forskere fra flere discipliner og institutioner. Fra Københavns Universitet har Institut for Folkesundhedsvidenskab arbejdet tæt sammen med Globe Institute og Biologisk Institut. Internationalt har projektet bidrag fra Imperial College London, University of Sydney i Australien og flere forskerhold i Kina.

Læs hele studiet “Drivers of avian genomic change revealed by evolutionary rate decomposition”