Fågelhjärtats evolution - Altimiras Group

Vi vill förstå hjärtats funktion, kardiovaskulär fysiologi. Just nu består vår forskning av studier av hjärtats evolution hos fåglar, på hur hjärtat växer och reagerar på förändringar i miljön. 

Ett exempel vi kan se är att när en fågel hamnar i ett kallare klimat så ökar dess hjärtstorlek. En kyckling som lever i ett kallt klimat får ett hjärta som är dubbelt så stort som en kyckling som lever inomhus hela sitt liv. Kycklingarna som lever inomhus har möjligheten att utveckla ett större hjärta men något hindrar dem från detta.

Behov av grundforskning

Grundforskningen, den evolutionära processen, är intressant i sig men det finns ett stort värde i att förstå hur hjärtat påverkas. Ur ett medicinskt perspektiv kan vi till exempel se på patologisk hjärthypertrofi där hjärtat okontrollerat ökar i storlek. Samma storleksökning sker när människor tränar, men i dagens läge kan vi inte förstå de bakomliggande skillnaden i mekanismer mellan de som får ett friskt hjärta att växa och de som skapar ett patologiskt tillstånd av hjärttillväxt. Så samtidigt som vi vet väldigt mycket om själva tillståndet vet vi väldigt lite om de bakomliggande fysiologiska orsakerna. Min förhoppning är att den grundforskning vi bedriver ska kunna förklara en del av deras genetiska och evolutionära rötter.

Hjärtats evolution

Evolution av fyra-kammarhjärtan har studerats länge men mest fokus har varit på krokodiler. Jag anser att krokodilerna inte är nyckeln till att förstå hjärtats evolution. I stället har vi hittat en ordning av fåglar, tinamofåglarna, som är övergångspunkten mellan reptiler och moderna fåglar.

Tinamoer, eller stubbstjärthöns, är en sydamerikansk fågelart som är besläktad med strutsen och är den mest primitiva fågelarten som fortfarande kan flyga. De är otvetydigt fåglar, de har en hög kroppstemperatur som fåglar har, men de har ett hjärta lika stort som reptilerna.

Hitta det avvikande 

Reptiler har ett litet hjärta, fåglar har ett större hjärta. Vad är den evolutionära mekanismen bakom det? Hur har detta varigt möjligt då fåglar egentligen är reptiler, bara lite mer evolverade? Genom att studera tinamoer försöker vi förstå evolutionen från dinosaurier mot reptiler, mot äldre fågelarter, mot moderna fåglar. Det är ett projekt som väver samman kardiovaskulär fysiologi med evolution.

När vi tittar på tinamoer försöker vi hitta vad det är som inte hänt. Tinamoer är begränsade, de är inte moderna fåglar fullt ut. Så någonting har hänt med moderna fåglar som gör att de kan flyga bra, något som tinamoer gör endast bristfälligt. Genom att förstå vad som inte har hänt i tinamoernas evolution kan vi hitta mekanismen bakom hjärtats evolution och storleksökning.

Mer information hittar du på den engelska sidan.

Möjlighet till Studentprojekt

Speciellt för vårt fält vid Linköpings universitet är att vi ger studenter på kandidat- och speciellt mastersprogrammen i biologi en möjlighet att göra ett långt forskningsprojekt. Det sker på deras villkor, inom ett avgränsat område, men det är ett komplett forskningsprojekt med mig som huvudhandledare. Några av studenterna väljer att åka ned till Bolivia eller Chile på ett Minor Field Studies- eller ett Linnaeus Palme-stipendium för att bli omhändertagna av våra internationella samarbetspartners, som zoologen Alvaro Garitano vid Universidad Mayor de San Andres i La Paz, Bolivia och Roberto Nespolo på universitetet i Valdivia, Chile. Vi integrerar sedan studenternas fältresultat i vår egen forskning.

Kontakta oss
Visa/dölj innehåll