Stipendiatstilling 2 NINA (2021-2023)

Bruk av genetiske metoder innen forskningen på ville dyrearter har åpnet en ny verden av muligheter. I dette prosjektet ønsket vi å utvikle nye analysemuligheter, og utforske hvordan genetiske data kan brukes til å gi oss bedre kunnskap om individers slektskap og forflytning innen ville bestander av hjortedyr. Genetiske data kan også bidra til å gi mer presise bestandstall og redusere behovet for å bruke invasive datainnsamlingsmetoder. Et viktig fortrinn ved genetiske metoder, er at de i stor grad kan baseres på ikke-invasiv innsamling av prøver (eks. fra fjær, hår, møkk). Dette har både et dyrevelferdsmessig positivt aspekt og er en viktig kvalitet for selve innsamlingsarbeidet. Innsamling av materiale til genetiske prøver kan enkelt inkluderes som del av eksisterende overvåkingsprogrammer, og på denne måten bidra med en ny dimensjon for en allerede pågående overvåking. I Norge utgjør vinterbestandene av ville, skoglevende hjortedyr (elg, hjort og rådyr) ca. 400.000 dyr. Fra disse bestandene høstes det årlig i overkant av 100.000 dyr gjennom jakt. Hjorteviltartene er økologiske nøkkelarter med stor innvirkning på økosystemene de lever i. De representerer viktige kilder til rekreasjon, inntekt og tradisjonsbæring, men har også vesentlige samfunnsmessige kostnadssider i form av beiteskader på nytte- og prydvekster, trafikkollisjoner samt tiltak knyttet til forebygging av disse. Omfanget av hjorteviltets økologiske påvirkning, og størrelsen på nytte- og kostnadssidene varierer med bestandenes tetthet og sammensetning. I Norge reguleres hjortedyrbestandene i all hovedsak gjennom fritidsbasert jakt. Gjennom flere tiår har norske jegere bidratt til å samle inn et svært omfattende datagrunnlag knyttet til felte dyr og observasjonsdata samlet i forbindelse med jegernes jaktutøvelse. Datagrunnlaget er avgjørende i forbindelse med forvaltningen av landets hjortedyrbestander. Parallelt med at bestandenes nasjonale utbredelse og størrelse har endret seg, har også de samfunnsmessige og bestandsøkologiske problemstillingene blitt endret. Som en følge av dette etterspør forvaltningen i dag annen kunnskap enn for bare kort tid siden. I arbeidet med å imøtekomme forvaltningens kunnskapsbehov representerer utviklingen og innføringen av nye verktøy og metoder nødvendige fremskritt. I dette prosjektet ville vi jobbe med genetiske markører. Genetiske markører er gjenkjennbare deler av DNA-et og er knyttet til spesifikke karaktertrekk eller genetiske egenskaper. Variasjonen innen de genetiske markørene gir mulighet til å kartlegge ulike individers varianter av bestemte gener. På denne måten kan enkeltindivider gis et «genetiske fingeravtrykk» som både kan brukes til unik identifisering, men også til å bestemme slektskapsforhold mellom ulike individer m.m. Det finnes flere typer genetiske markører, men i vårt prosjekt ville vi primært bruke såkalte SNP-er. Dette er svært korte og enkle markører, men med en rekke fordeler. Sammenlignet med bruk av lengre og mer komplekse markører, gir SNP-er mer høyoppløselige data. Analyser på tvers av laboratorier er også direkte sammenlignbare, noe som ikke alltid er tilfelle ved bruk av lengre markører. Dette øker presisjonen på dataene, forenkler samarbeid på tvers av studier og laboratorier og øker bruksmulighetene. I den opprinnelige prosjektplanen hadde vi målsetning om å gjennomføre fire arbeidspakker. I første arbeidspakke vil vi utvikle og validere en SNP-chip for norsk hjort. En SNP-chip er en samling av definerte SNP-markører som brukes til å bestemme det enkelte individs SNP-varianter. Dette kan i neste omgang brukes til å beregne slektskap mellom ulike individer. I prosjektets andre arbeidspakke ville vi sammenligne presisjonen til slektskapsanalyser basert på SNP-er versus analyser som baserer seg på data fra mikrosatellitter. Materialet til dette arbeidet stammer fra en elgstudie på øya Vega. I den tredje arbeidspakken ønsker vi å se nærmere på hvilke genotypiske og fenotypiske egenskaper som kjennetegner suksessfulle individer i en jaktet hjortebestand. Det tilgjengelige kildematerialet til dette arbeidet stammer fra ca. 2000 hjort felt i løpet av 10 år på øya Otterøya i Namsos. I den siste arbeidspakken ønsket vi å utforske muligheten for å bruke genetiske slektskapsdata til å beregne bestandsstørrelse for hjortedyr. Metoden tar utgangspunkt i genetiske data og opplysning om alder fra skutte dyr. Bestandsstørrelse estimeres deretter på bakgrunn av andelen dyr i nær slekt (søsken, mor-avkom, far-avkom) i utvalget. Datamaterialet til denne arbeidspakken er samlet inn fra elg i Trøndelag. Uventede utfordringer bidro til at det måtte utarbeides en revidert prosjektplan for siste året av prosjektperioden. Dette innebar at arbeidspakke fire ble valgt bort til fordel for noe mer inngående analyser i arbeidspakke tre.

Prosjektet har utviklet en SNP-chip for norsk hjort. Dette verktøyet vil nå kunne brukes til å identifisere enkeltindivider og beregne slektskap mellom individer basert på møkk eller vev. Sammenlignet med andre tilgjengelige chipper er vår chip relativt liten (96 SNP-er). Dette gir lave analysekostnader som resulterer i at tilbudet er tilgjengelig for en større brukergruppe sammenlignet med alternative chipper med tusenvis av SNP-er. I tillegg er chippen spesielt tilpasset den genetiske sammensetningen hos den norske hjorten. Et slikt verktøy har tidligere ikke vært tilgjengelig. Dette åpner for nye muligheter både for forskere og for aktørene innen den lokale hjorteforvaltningen. Nå kan de selv initiere forsøk der de på bakgrunn av innsamlet materiale kan øke sin kunnskap om fordelingen av eks. farskap innen definerte bestandsområder, utveksling av dyr mellom geografiske områder m.m. Modellverktøyene for beregning av bestandsstørrelse med utgangspunkt i genetiske data utvikles også raskt. Når disse modellverktøyene er bedre utviklet, vil SNP-chippen kunne levere grunnlagsdata for beregning av bestandsstørrelse innen aktuelle bestandsområder. Dette har tidligere ikke vært realistisk gjennomførbart for en såpass tallrik art som hjorten. Studien som sammenlignet slektskapsanalyser basert på mikrosatellitter og SNP-er dokumenterte godt samsvar i resultatene basert på de to markørtypene. SNP-er i sikrere analyseresultater og vil bli det foretrukne alternativet ved fremtidige slektskapsanalyser for elg. Resultatene var i samsvar med våre forventninger. Arbeidspakken som skulle anvende den utviklede SNP-chippen for hjort på et større datamateriale fra felte dyr, ble ikke initiert av PhD-kandidaten. Alt materialet er derimot innsamlet og de genetiske analysene ferdigstilt. Det tas derfor sikte på å gjennomføre de statistiske analysene i etterkant av at PhD-engasjementet er avsluttet. Publiseringsprosessen med alle de tre planlagte arbeidene vil bli gjennomført i samarbeid med PhD-kandidaten. Prosjektet har bidratt til å utvikle nye analyseverktøy og demonstrert hvordan bruken av SNP-markører kan bidra til sikrere slektskapsanalyser hos norske hjorteviltarter. I løpet av de siste årene har bruken av genetiske metoder økt både innen hjorteviltforskningen og -forvaltningen. Denne utviklingen vil helt sikkert fortsette etter hvert som verktøyene blir flere og bedre, og en får demonstrert stadig flere anvendelsesområder. En viktig del av den gjenstående resultatrapporteringen vil være rettet mot aktører både innen den lokale og sentrale hjorteviltforvaltningen. Dette vil være viktig for å opplyse disse aktørene om de mulighetene som disse genetiske metodene representerer.