Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

The effect of life-history genes on eco-evolutionary dynamics (EcoEvoGene)

Alternativ tittel: Effekten av livshistoriegener på øko-evolusjonær dynamikk (EcoEvoGene)

Tildelt: kr 9,4 mill.

Genetiske endringar kan ha mykje å seie for økologien til ein organisme. Tradisjonelt har genetiske endringar – altså evolusjon – blitt tenkt på som ein sein prosess som ikkje er relevant over tidsrom under hundre år. Seinare års forsking har derimot vist at evolusjon kan ha stor korttidseffekt på organismar, til dømes på evna til å tilpasse seg og overleve menneskeskapte miljøendringar. Kunnskap om gen som har stor effekt på viktige biologiske eigenskapar gjer det mogeleg å studere rask evolusjon i naturen, men det er berre for nokre få artar at vi har slik kunnskap. Hos laks veit vi om to gen som har stor betydning for kor lenge eit individ er i havet før det kjem attende til elva for å gyte. Vi kjenner ikkje dei eksakte posisjonane i laksegenomet til desse gena, men vi trur det er gena SIX6 på kromosom 9 og VGLL3 på kromosom 25. Det som gjer SIX6 og VGLL3 spesielt interessante er den sterke påverknaden dei har på storleiken til laksen når den kjem tilbake til elva. Ein laks som er eit år i sjøen er vanlegvis 1-3 kg, to år i sjøen gir ein kroppsstorleik på 3-7 kg, mens tre eller fleire år i sjøen gir ein kroppsstorleik på over 7 kg. Ein laks som er lenge i sjøen har mindre sannsyn for å overleve til gyting, men får til gjengjeld fleire barn om den overlever. Ei stor hoe har mange fleire egg enn ei lita, mens ein stor hanne vil vinne over ein liten i slåsskamp og få tilgang til fleire hoer på gyteplassen. I prosjektet EcoEvoGene har vi vist at minka vassføring som følgje av vasskraftutbygging førar til ein fordel å vere ein liten laks. Akkurat kvifor det er slik veit vi ikkje, men det må ha med at storlaksen ikkje lenger har like stor fordel av storleiken sin samanlikna med når det var mykje vatn i elva, og difor har høgare overleving i havet blitt viktigare enn stor storleik. Denne endringa i optimal kroppsstorleik førte til ei endring i SIX6 og VGLL3. Genvariantane som er knytt til liten kroppsstorleik auka i frekvens og laksen blei mindre. Denne evolusjonære endringa gjekk raskt. Det tok berre 6 laksegenerasjonar (litt over 30 år) før laksen hadde tilpassa seg den nye vassføringa. Vi har også vist at fiske i havet etter lodde, som er ein av byttedyra til laks, fører til ein fordel for laksen som er kort tid i havet og auka frekvens av genvariantane som er knytt til liten kroppsstorleik. Ein anna menneskeskapt påverknad som har stor betydning for laksen er genetiske interaksjonar med oppdrettslaks. Ein del rømd oppdrettslaks finn vegen opp i elvene og gyt med laksen. Dette gjer at genetikken til laksebestanden endrar seg. Vi har vist at avkom som har rømd oppdrettslaks i slekta veks raskare, blir kortare tid i elva før den går ut i sjøen og blir tidlegare kjønnsmoden enn laks som ikkje er genetisk påverka av rømd oppdrettslaks. Desse endringane var ikkje gnna SIX6 eller VGLL3, og må difor vere forårsaka av andre genetiske skilnader mellom villaks og oppdrettslaks.

Hovudleveransen til prosjektet er vitskaplege publikasjonar og auka forståing av grunnleggjande prosessar i økologi og evolusjon. I tillegg har prosjektet bidra til forvaltningsrelevant kunnskap for laks, gjennom studiar av laksen sin evne til å tilpasse seg eit miljø i ending og genetiske effektar av rømt oppdrettslaks på villaks.

A primary goal in evolutionary biology and ecology is to understand the interplay between evolutionary and ecological processes in contemporary time. This knowledge is the key to predict the ability of populations and species to adapt and persist in a changing environment. A growing body of studies on eco-evolutionary dynamics has shown that evolutionary and ecological processes reciprocally affect each other. However, this research has not taken advantage of the increasing knowledge on the genetic basis of phenotypic traits in natural populations, and is held back by the lack of statistical tools that can quantify the effect of variation in genetic markers on eco-evolutionary dynamics. The EcoEvoGene project will develop a statistical framework that combines genetic and demographic processes, and use this framework to analyse the eco-evolutionary dynamics that has played out over more than 40 years in a daily monitored Atlantic salmon population. This innovative approach will allow us to estimate how the optimal allele frequencies at specific loci have changed over time, how the allele frequencies at the same loci have tracked their optima, and how this has affected life-history evolution, population dynamics and extinction probability. These estimates provide answers to a range of questions fundamental for understanding how rapidly populations can adapt to environmental change and escape extinction. EcoEvoGene represents a novel attempt at quantifying the reciprocal effects of genotypes, phenotypes and population dynamics as they have played out in real time, and provides a quantitative framework for analysing the genetic basis of eco-evolutionary processes in wild populations.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder