Cost of life-history adaptations: Multiple-trait consequences of fisheries-induced evolution

Det finnes ikke noe slikt som en gratis lunsj. Dette gjelder også organismer som tilpasser seg til nye utfordringer i sitt miljø. I praksis betyr dette at hvis organismer blir mer "perfeksjonert" på en måte, blir de litt mindre perfeksjonert på andre måter. I vilt-levende populasjoner er det ofte vanskelig å demonstrere hvordan kostnadene for tilpasninger blir «betalt». I dette prosjektet bruker vi guppyer som har blitt selektert for å klare seg best under ulike typer av størrelsesavhengig høsting for å studere hvordan deres egenskaper har endret seg på måter som ikke er direkte relatert til deres ytelse under fiske. Vi har testet hvordan ulike størrelsesutvalgsregimer påvirker fiskens evne til å bekjempe parasittinfeksjoner. Vi har brukt Gyrodactylus turnbulli, en ektoparasitt som er et vanlig problem i akvariehandel og slekt til "laksedreperen" Gyrodactylus salaris. Våre resultater viser at guppypopulasjoner tilpasset seg ulike fiskeregimer har ulik evne til å takle parasitten: fisk som kommer fra populasjoner utsatt for høsting av småfisk, utvikler høyere en parasittbyrde enn fisk fra tilfeldig høstete populasjoner eller fra populasjoner som er utsatt for høsting av stor fisk. Dette funnet stemmer overens med "livstempo-syndromet" (engl. pace-of-life syndrome): når seleksjon favoriserer rask utvikling (som skjer under høsting av småfisk), har fiskene mindre energi tilgjengelig for å investere i immunforsvar og -responser. Interessant nok hadde fisk fra tilfeldig høstede populasjoner høye parasittbyrder i den tidlige fasen av forsøket, men var den eneste gruppen som konsekvent var i stand til å redusere parasittbyrden frem mot slutten av forsøket.

-

The central tenet of evolutionary biology is that adaptations are costly. Here we study the costs of adaptation to external mortality, as experienced by exploited fish populations and other organisms that are exposed to elevated external mortality. Such adaptation is traditionally understood in terms of evolving growth and maturation, reflecting an energetic trade-off between current and future reproduction. This view is overly simplistic as it ignores the many other ways organisms can allocate their resources to functions that are not required by immediate survival but impact their future survival and growth. This includes allocation to cognition, immune system, and body repair, and can be measured as changes in behavioural and physiological traits. Thus, we predict that adaptation to external mortality in a fish model system leads to fish that are less smart, more vulnerable to parasites, and have shorter lifespans. The work is divided into six scientific work packages (five for primary scientific tasks and one for synthesis) as well as one for dissemination. The planned experiments take advantage of selected lines of guppies at the University of Bergen that have adapted to different types of external mortality over a period of three years. We use an array of behavioural, physiological and biochemical tests to characterize how the selected lines differ in their individual performance, complemented by a longevity assessment. The project will help us to understand the many facets of fisheries-induced evolution. As fish continue to be an important source of nutrition, income, and recreation, fisheries-induced evolution and its impacts on population viability are also important societal challenges.