Granbarkbillens arvemateriale kartlagt for første gang

Hvert år dreper granbarkbillen store områder med granskog i Europa og Asia. I Norge er granbarkbillen, også kjent som Ips typographus, det eneste insektet som angriper og dreper grantrær i stort omfang. Nå har forskere fra Norge, Sverige, Tyskland og Tsjekkia for første gang lykkes med å kartlegge arvematerialet (genomet) til granbarkbillen. Dette vil på sikt hjelpe oss å forstå hvordan og hvorfor granbarkbillen har blitt et så alvorlig skadedyr i skogen.

Oppskriftsbok

– Granbarkbillen har alltid vært en viktig skadegjører, men de siste årene er den blitt viktigere enn noensinne fordi den dreper masse skog i Europa, bekrefter Paal Krokene, seniorforsker ved NIBIO og ekspert på barkbiller.

– Det at vi nå har lykkes i å kartlegge artens arvemateriale er et stort gjennombrudd, og noe jeg har drømt om i mange år, forteller han.

Krokene forklarer at et genom kan beskrives som en genetisk oppskriftsbok der alle genene til en art er beskrevet. Denne «oppskriftsboken» er et oppslagsverk som forskerne kan bruke til å forstå hvordan granbarkbillen fungerer.

– Det vi forskere leter etter er om granbarkbillens gener skjuler noen interessante historier; hva er spesielt med granbarkbillen i forhold til andre biller eller andre insekter? Genomet vil hjelpe oss med å svare på dette. Det handler om å kjenne din fiende, forklarer han, men legger til at etter å ha forsket på granbarkbillen i snart 30 år er den mer som en kollega - og dessuten levebrødet hans.

Viktig for næring og forvaltning

Nyheten om kartleggingen av genomet til granbarkbillen er ikke bare en velkommen nyhet for forskerne:

– Dette er spennende og aktuell forskning for skogbruket, både næringen og forvaltningen, sier Ingrid Knotten Haugberg, seniorrådgiver for Statsforvalteren i Vestfold og Telemark.

– Granbarkbillen er en av årsakene til de store skogskadene vi har fått lokalt i Øst-Norge, og særlig i deler av Vestfold og Telemark, etter tørkesommeren 2018. Barkbillebestanden ser ut til å være økende, og vi er bekymret for at skadeomfanget vil bre om seg i årene som kommer, sier hun.

Ifølge Knotten Haugberg er hogst det eneste effektive tiltaket man har mot granbarkbiller i dag, og det er krevende for skogeiere og tømmerkjøpere å være i forkant.

– All kunnskap som kan sette oss i bedre stand til å forstå hvordan skadegjørere i skogen fungerer, vil være nyttig. Den nye kunnskapen om granbarkbillenes arvemateriale gir håp om at vi i fortsettelsen kan finne nye skadeforebyggende tiltak, sier seniorrådgiveren.

Duften av gran

Ifølge Krokene viser kartleggingen av genomet blant annet at granbarkbillen har uvanlig mange gener som hjelper til med å bryte ned celleveggene til planter. Imidlertid har den relativt få gener for å kvitte seg med giftige stoffer, noe som er overraskende siden grana inneholder mye kvae som er giftig for insektene.

En annen interessant faktor i granbarkbillens biologi er luktesansen. Denne har vært under forskerlupen i flere år nå, sier seniorforskeren, og hans svenske kolleger vil bruke det nye genomet til å lære mer om hvordan billene bruker luktesansen når de angriper trær.

Ettersom billene må samarbeide for å overvinne forsvaret til trær som er 200 millioner ganger større enn dem selv, angriper de i flokk der hundrevis av biller borer seg inn i barken i løpet av noen få dager. Slike massive angrep kan sette granas forsvar ut av spill og gjøre barken beboelig for billelarvene. Siden 1970-tallet har det vært kjent at de første individene som borer seg inn i et tre sender ut kjemiske signaler, såkalte feromoner, som forteller andre biller at et angrep er i gang.

Får hjelp av sopp

– I de siste årene har man også lært mer om samspillet mellom grana, granbarkbillen og sopp. Hver eneste bille bærer med seg spesielle sopper både på utsiden av kroppen og inne i tarmen. Disse såkalte blåvedsoppene gjør en viktig jobb med å bryte ned treets kjemiske forsvar. På den måten blir hvert enkelt billeangrep en tøffere utfordring for treets forsvar. Soppene er også spesialister i å bryte ned giftstoffene i trærnes kvae, forteller Krokene.

Faktisk kan granbarkbillens følgesvenner produsere deler av billenes livsviktige feromonsignal. Granbarkbillen og soppene deres utfyller og forsterker dermed hverandre i en felles kamp mot treets forsvar, sier han og legger til at partnerskapet mellom barkbiller og sopp er et godt eksempel på et såkalt mutualistisk samliv der begge parter har gjensidig nytte av hverandre. 

– Veldig mye i granbarkbillens liv handler om å lukte de riktige tingene, det være seg mottakelige grantrær, feromoner eller blåvedsoppenes sporer. Genomet vil være nyttig for å kartlegge luktrepertoaret til granbarkbillen. Duftmolekyler er litt som ulike nøkler som passer inn i låser som befinner seg i antennene, som er granbarkbillens «nese». Kan vi forstå hvordan billenes luktesans fungerer, har vi nye verktøy for å manipulere hvor billene flyr – fortrinnsvis vekk fra utsatte granbestand, sier seniorforskeren.

Han legger til at nesten uansett hva du er interessert i av biologiske mekanismer, trenger du genomet.

Vanskelige å stoppe

Krokene påpeker imidlertid at selv om man nå har mye kunnskap om granbarkbillen, vet ikke forskerne med sikkerhet hvordan vi kan stoppe den. De som har trodd de har løsningen har blitt skuffet.

– Uansett om du har feromoner, kan du ikke løse hele problemet. Det er enorme arealer med granskog i Europa, og i dag har vi ingen bekjempelsesverktøy som er kostnadseffektive. Bekjempelsen koster ofte mer enn den smaker, for å si det sånn.

Han tror ikke at genomet vil være et universalmiddel som løser alle problemer, men håper heller at løsningen på barkbilleproblemet i Europa ligger i skogbehandling.

– I Tsjekkia har de i 200 år plantet gran i lavlandet der grana ikke hører naturlig hjemme. Slike skoger er et ekstremt gunstig habitat for billene, særlig når klimaendringene kommer på toppen. Da får du en situasjon som «ber om bråk».

Krokene påpeker at gran har blitt plantet på feil sted flere steder i Europa – også i Norge, der gran noen ganger plantes på steder som egner seg bedre for furu.

– Grana er godt råstoff for industrien og vokser raskt der forholdene ligger til rette for den. Men vi kan trolig ikke fortsette å plante rene granskoger overalt i Norge og Europa og tro at det skal gå bra de neste 100 årene. Klimaendringene er bra for billene, men dårlige for grana. Trærne blir stresset og svekket av varme og tørke, mens billene blir mer aktive og utvikler seg raskere, sier seniorforskeren.

Skal forske på skogsammensetning

Krokene forteller at han sammen med kolleger ved NIBIO nå skal i gang med et stort nytt prosjekt som skal se på hva som er smart skogbehandling i Norge de neste hundre årene.

– Da vil vi modellere risikoen for barkbilleangrep i ulike skogtyper, slik som ren granskog, blandingsskog av gran og løvtrær og granskog med kortere omløpstid. Slik kan vi se hvilken skogstruktur som gir best sluttresultat. Skogbruk er en veldig langsiktig næring – du høster gjerne 70-80 år etter at du sår, så det er viktig å ta inn over seg klimaendringene og hvordan framtiden vil se ut for grana. Lengre sør i Europa vil sannsynligheten for at en ren granbestand skal overleve de neste 100 årene trolig være nesten lik null, forteller han.

Også i Norge kan vi få utfordringer.

– Norge vil ikke bli ulevelig for gran de neste 100 årene, grana vokser naturlig både langt mot nord og oppover mot fjellet, men den kan nok få det vanskelig i noen områder, slik som i Vestfold, deler av Telemark og rundt Oslofjorden, avslutter Krokene.