Fredrik Ronquist

Bland insekter, för en hållbar utveckling

Fredrik Ronquist är professor i entomologi på Enheten för bioinformatik och genetik, där han leder forskning om insekters mångfald och om statistiska metoder för att analysera evolutionsbiologiska frågeställningar.

Det började med gallsteklar

Fredriks doktorsarbete handlade om gallsteklar och deras uppkomst, ett problem han återkommit till upprepade gånger under sin karriär. Gallsteklar orsakar gallbildningar på växter, inuti vilka deras larver utvecklas. Kända exempel är galläpplet på undersidan av ekblad och den mossliknande sömntornen på rosor. Gallen ger larven näring och skyddar den från fiender.

Fredriks forskning har visat att gallsteklarna härstammar från parasiter på andra gallbildande insekter, och att förmågan att bilda galler uppstått mer än en gång, i motsats till vad man tidigare trott. Flera grupper av så kallade inhysingar har sedan förlorat förmågan att bilda galler, men lever på växtvävnaden inuti andra arters galler. Som ett resultat av de nya rönen har gallsteklarnas klassificering omarbetats totalt.

Pionjär i att analysera släktskap och evolution

Forskningen på gallsteklar ledde tidigt till ett intresse för de metoder som används för att rekonstruera hur evolutionen gått till. Ronquist började utveckla verktyg för att analysera utbredningsmönster och studera samevolutionen mellan parasiter och värdar. Tillsammans med professor John Huelsenbeck, då vid University of Rochester, kom han sedan att bli en av pionjärerna bakom Bayesianska metoder för att analysera släktskapsförhållanden och evolution.

Deras program, MrBayes, kom snart att användas av många forskare, från medicinare till språkvetare, och citeras flitigt än idag. Ronquist har senare lett utvecklingen av mer generella redskap för modellering och statistisk analys av evolutionära problem, RevBayes och TreePPL.

DNA-metoder för att utforska den biologiska mångfalden

Fredriks nuvarande forskning är fokuserad på två områden, som inte sällan kombineras de studier som genomförs: insekters mångfald och statistiska beräkningar. Inom det första området så utvecklar och använder hans grupp nya DNA-baserade metoder för att studera mångfalden av insekter. Insekterna samlas ofta in med Malaisefällor, en fälla som uppfanns på 1930-talet av en av museets insektsforskare, René Malaise. Malaisefällan används nu över hela världen för att inventera insekter. Med DNA-baserade metoder kan tusentals insekter i ett Malaisefälleprov snabbt artbestämmas till en mycket låg kostnad, vilket har öppnat upp helt nya möjligheter att inventera insektsfaunan, upptäcka nya insektsarter och övervaka hur insektsbestånden mår.

Att mäta avtryck kring biologisk mångfald

Fredriks grupp arbetar med att utveckla de DNA-baserade metoderna för att företag och myndigheter ska kunna följa upp och rapportera hur de påverkar biologisk mångfald. I förlängningen vill man styra investeringar till verksamheter som har en neutral eller positiv effekt på biologisk mångfald, precis som man idag mäter företags klimatavtryck för att underlätta omställningen till ett hållbart nyttjande av jordens resurser.

På beräkningssidan ligger fokus på TreePPL, en plattform för modellering och analys av främst evolutionsbiologiska frågeställningar. TreePPL är ett samarbete mellan biologer, statistiker och datavetare. Grundvalen i TreePPL är probabilistisk maskininlärning, där biologisk förståelse kombineras med högpresterande algoritmer för att analysera de stora och svårtolkade datamängder som bland annat genereras vid DNA-sekvensering av miljöprover.