Du är här
Hur reagerar organismer på miljöförändringar?
Människor förändrar världen på många sätt, och inte alla till det bättre. De förändringar som vi orsakar är ofta allvarliga utmaningar för djur, växter och mikrober i naturen, från införandet av patogener eller exotiska invasiva arter till tillförsel av giftiga ämnen eller för mycket näringsämnen, eller orsakar klimatförändringar. Ofta sker flera förändringar samtidigt. Nelson Hairstons labb fokuserar på sötvattensmiljöer, särskilt sjöar och dammar, där en del av arterna reagerar på miljöförändringar genom att minska sitt antal, till och med till den grad att de dör ut, medan andra kan gynnas till överdrift och bli så dominerande att de skapar problem, som i fallet med skadlig algblomning som stimuleras av näringsberikning eller uppvärmning av klimatet. Hairstons labb studerar hur enskilda arter, näringsvävar och hela ekosystem förändras när miljön förändras.
Ett sätt för vissa sötvattensorganismer att reagera på miljöförändringar är att utvecklas snabbt. En markant förändring i miljön gynnar vissa egenskaper hos växter, djur och mikrober framför andra. Dessa karaktärsskillnader är ofta genetiskt baserade så att de gynnade egenskaperna kan öka i nästa generation. Ju kortare generationstiden är, desto snabbare kan denna evolutionära förändring ske. Till exempel kan små men rikliga plankton, som äts av fiskar och andra större djur, anpassas till den förändrade miljön inom några år eftersom deras generationstid bara är några få dagar. Hairstons labb har visat att planktoniska ”vattenloppor” (Daphnia), stora konsumenter av suspenderade alger i sjöar, utvecklades till att vara toleranta mot skadliga alger inom ett decennium efter det att blomningar uppstod. Denna snabba utveckling (som inom bevarandebiologin kallas ”evolutionär räddning”) ger upphov till många spännande frågor som gäller alla miljöer, inte bara sötvatten: I vilken utsträckning kan vi lita på att arter anpassar sig i stället för att dö ut när deras miljö förändras? Hur förändrar utvecklingen av en art som spelar en kritisk ekologisk roll samspelet med andra arter och hur hela ekosystemet fungerar?
Mätning och förutsägelse av snabba evolutionära förändringar, från antibiotikaresistens till invaderande arter. 
Ellnerlaboratoriet studerar också hur organismer utvecklas som svar på miljöförändringar. Vi vet nu att stora evolutionära förändringar kan ske inom några få generationer och att de kan spela viktiga roller när det gäller invaderande arters framgång och inhemska arters förmåga att överleva när miljön förändras. Utvecklingen av antibiotikaresistens är också en stor utmaning för kontroll och behandling av infektionssjukdomar. När det gäller arter som vi hoppas kunna bevara, kontrollera eller eliminera räcker det alltså inte med att veta hur de ser ut nu, utan vi måste också kunna förutsäga hur de kommer att förändras. Laboratoriet arbetar med metoder för att mäta betydelsen av snabb utveckling och för att förutsäga när den kommer att inträffa och vilka konsekvenserna blir. För att testa våra teorier använder vi främst konstgjorda laboratorieekosystem, men vi analyserar också långtidsdata från naturliga ekosystem och infektionssjukdomar hos människor, koraller och andra organismer. Figuren till vänster är en jämförelse mellan teoretiska och experimentella resultat om hur snabb utveckling av bytesdjur påverkar dynamiken mellan rovdjur och bytesdjur.
Vi kommer sockerlönn att försvinna från det nordöstra landskapet? 
Prognoser för uppvärmning av klimatet i kombination med temperaturpreferenser utifrån nuvarande trädfördelning har fått vissa forskare att förutspå att socker- och rödlönn kommer att ersättas av varmare anpassade skogsarter i nordöstra USA. Sockerlönn är det vanligaste trädslaget i nordöstra skogarna och har en enorm ekologisk, ekonomisk och kulturell betydelse. Professor Brian Chabot och hans studenter har undersökt denna hypotes med hjälp av långtidsdata och modellering av trädens prestanda. I motsats till förutsägelsen har de konstaterat att lönnplantor ökar i antal i de flesta delstater och att de förmodade ersättningsarterna minskar. Andra faktorer, t.ex. hjortar som äter upp plantor, har också en betydande inverkan på trädslagens relativa förekomst. De har också beräknat hur klimatuppvärmningen påverkar sockerproduktionen. Effekterna är blygsamma och kan motverkas genom ändrade metoder för skötsel av lönn- och sockerskogar. Aktiv skogsförvaltning av markägare som är intresserade av att behålla lönn i landskapet av ekonomiska skäl kommer att vara en nyckelfaktor för att motverka klimatförändringens effekter.