Harren i Lesja: færre enn 24 generasjoner med evolusjon

Presentasjon om: "Harren i Lesja: færre enn 24 generasjoner med evolusjon"— Utskrift av presentasjonen:

1 Harren i Lesja: færre enn 24 generasjoner med evolusjon
Thrond O. Haugen

2 En oversikt Historisk og fylogenetisk oversikt Harrens livssyklus
Harren kommer til Norge Harren kommer til Lesja Harrens livssyklus Harrens habitatbruk (i stille vann) Harr vs aure Livshistorieevolusjon hos harren i Lesja Feltstudier Feltforsøk Kvantitativ genetikk Molekylærgenetisk studie Framtidige planer Videosnutter av gyting og feltarbeid

3 Harren—en urlaksefisk
Salmonidae Coregoninae Salmoninae Thymallinae Prosoptam Stenodus Salvelinus Hucho Brachymystax Salmo Parasalmo Oncorhynchus Thymallus Coregonus Fylogeni Fire harrarter (minst) Thymallus thymallus (Linnaeus, 1758) T. arcticus (Pallas, 1776) T. nigrescens (Dorogostajskij, 1923) T. brevirostris (Kessler, 1879)

4 Utbredelse

5 Livssyklus Vatn/elv Bekk Grus Egg Moden 130-140 °D Max alder: 28 år
Swim-up larve Yngel Larve Ungfisk Moden Vatn/elv Bekk Grus °D 2-3 uker I løpet av september 3-8 år Max alder: 28 år

6 Aldersbestemmelse Svært enkelt å aldersbestemme ved hjelp av øresteiner (otolitter) Legges ½ time i etanol før avlesning Eksempelet er 7+ Fordi otolittradius er korrelert med fiskens lengde, lar det seg gjøre å beskrive fiskens vekstforløp fra disse

7 Innvandring etter siste istid
Elv Harren tilhører gruppa av Finnmarksfisker Ny mtDNA-analyse peker i retning av at harren har kommet inn via Glomma-Väneren forbindelsen i (minst) to omganger. Siste innvandring kom ikke opp fossene mellom Kongsvinger og Elverum

8 Hvordan kom harren til Lesja?
Via forbindelse mellom Lesjaskogsvatnet og Gudbrandsdalslågen på 1880-tallet I 1910 blei harr fra Lesjaskogsvatnet satt ut i to fjellvatn Spredte seg derfra nedover i vassdraget til bl a Aursjøen (ca 1930) Fra Aursjøen til Litldalsvassdraget i 1954 via tunell

9 Miljøforskjeller Store miljøforskjeller mellom vatna: Areal
Høyde over havet Vekstsessong Fisketrykk Oppvekstareal

10 Habitatbruk: aure vs harr

11 Habitatbruk i stille vann
Bruker ikke/i liten grad pelagialen Finnes unntak: Lesjaskogsvatnet Er generelt mer knytta til mjukt substrat enn aure Lever djupere enn aure om høsten Spesialist på små byttedyr Lik diett gjennom hele livet i innsjøen Hovedbyttedyr forskjellig fra aure Konklusjon: harr og aure har ulik habitatbruk og næringsvalg

12 Livshistorieevolusjon
Problemstillinger: Har populasjonene i de fem vatna ulike livshistorier? Kan i så fall noe av denne variasjonen knyttes til genetisk variasjon mellom populasjonene? Kan noe av variasjonen knyttes til lokale tilpasninger? Kan i så fall noe av variasjonen knyttes til en kjent seleksjonsfaktor?

13 Framgangsmåte Ut i felt for å måle fenotypiske verdier for mange livshistorietrekk Garnfiske med mange maskevidder (10-52 mm), elfiske, rusefiske, feltforsøk med klekkebokser og swim-up feller Kvantitativ genetikk: for å finne genetisk variasjon for trekka samt tilgjengelig genetisk variasjon for evolusjon Krysningsforsøk der alle populasjonene utsettes for tre forskjellige temperaturregimer Molekylærgenetikk: for å finne populasjonsstørrelse og nivå på genetisk drift Analyse av mikrosatelitter

14 Feltdata: juvenile trekk
Stor variasjon mellom populasjonene i tidlig overlevelse, vekstrate og utviklingsrater Vekstratene var ikke korrelert med temperatur De eldste populasjonene hadde lavest overlevelse Ikke som forventa

15 Feltdata: adulte trekk
Stor variasjon i dødlighetsforløp mellom populasjonene Hårrtjønn maksalder 28 år Øvre Mærrabottvatn maksalder 6 år Modningsforløpet varierer svært mye mellom populasjonene ØMBV (3 år), Hårrtjønn (7 år) Vekstforløp påvirker modningsforløp i alle bortsett fra for ØMBV (plastisitet) Jo lavere adult dødlighet jo større modningsplastisitet

16 Feltdata: adulte trekk II
Vekstvariasjon varierer mellom populasjonene Liten variasjon i vekstforløp hos ØMBV Stor temporær variasjon i Hårrtjønn Romlig variasjon i resterende Meget stor variasjon i eggstørrelse og fekunditet mellom populasjonene ØMBV: små egg, høy fekunditet og stor innsats (GSI) Lesjaskogsvatn: store egg, midells/høy innsats og middels fekunditet Eggstørrelse varierte fra år til år og var avhengig av vekst under vitellogenesen Fekunditet varierte ikke med vekst under vitellogenesen

17 Konklusjoner fra feltdataene
Variasjon i dødlighetsregimer ser ut til å forklare mye av den adulte livshis-torievariasjonen Denne igjen er fullstendig korrelert med fisketrykket Høyt fisketrykk i ØMBV ser ut til å ha pressa alder ved modning ned til 3 år Samt gitt høy reproduktiv innsats Harren (i Lesja) virker mer utsatt for fekunditetsseleksjon enn eggstørrelses-seleksjon

18 Oppsett kvantitativ genetikk
´7 Pop1 Pop2 Temp1 Temp3 Temp2 n = 100

19 Kvantitativ genetikk Dokumenterer stor genetisk variasjon både innen og mellom populasjonene for viktige trekk som vekstrater, utviklingsrater og dødlighetsrater. For alle trekk er det signifikant forskjellige temperaturreaksjons-normer Overlevelsen er høyest i temperaturregimet som etterligner det naturlige miljøet

20 Evolusjonsrater De høyeste evolusjonsratene som er rapportert for alder- og lengde ved modning Generelt høye rater for de fleste trekka Kort tid gjør at en skal forvente høye rater Ratene forblir høye sjøl om justerer for tidsskalaen

21 Garnfiske som seleksjonsfaktor

22 Mikrosatelittdataene
20 mikrosatelittloci har blitt testa 9 er variable De minst variable populasjonene av i alt 30 populasjoner i Europa Har fenotypiske tegn på innavl Redusert genetisk diversitet jo yngre populasjonen er Klare indikasjoner på flaskehals(er) Alle parvise sammenligninger viser at populasjonene er signifikant genetisk differensierte Ser ut til at Aursjøen vesentlig har mottatt gener fra Øvre Mærrabottvatn

23 Hva skjer framover? Ønsker nå å studere nærmere popula-sjonsstruktur innen Lesjaskogsvatnet Vil først utføre mikrosatelittanalyser for å påvise stukturering (samt estimater av populasjonsstørrelse, genflyt osv) + analyse av eggstørrelse Gitt stukturering vil vi utføre feltforsøk med gjensidige utsettinger og hybrider for å påvise evt lavere fitness hos hybridene Har en drøm om å teste ut ryggfinnas rolle i partnervalg hos harr