Disentangling the effects of evolutionary and ecological processes on population growth

Klimaendringer og menneskelige aktivitet kan i stor grad påvirke ville bestander. Dette kan medføre at bestandene må tilpasse seg de nye betingelsene gjennom genetiske endringer eller ved å flytte til mer egnede habitat for å overleve. Det er imidlertid lite kunnskap om hvordan de økologiske og evolusjonære prosessene bak slike tilpasninger samvirker. Noe som gjør det utfordrende å evaluere populasjoner sin sårbarhet for miljøendringer. I DEEP-Pop-prosjektet vil vi undersøke den kvantitative sammenhengen mellom økologi, evolusjon og genetikk for tilpasninger til miljøendringer hos laks. Ved å ta utgangspunkt i livshistoriedata fra 150 europeiske laksebestander over en periode på 30 år, vil vi beskrive endringer i antallet Atlantisk laks og identifisere miljøfaktorer som påvirker bestandsdynamikken. Vi vil deretter undersøke effekten av disse miljøfaktorene på den genetiske sammensetningen til laksebestander og evaluere i hvilken grad de er tilpasset sitt nåværende miljø. Ved hjelp av genetikkdata samlet inn over lang tid vil vi bedre forståelsen av hvilke gener som bidrar til bestandenes evolusjon og hvordan disse kan føre til variasjon i bestandsstørrelse. Det overordnede målet for DEEP-Pop-prosjektet er å avdekke om forskjellige laksebestander viser ensartede responser på miljøendringer når det gjelder genetisk tilpasning, migrasjonsmønster, fenotypisk variasjon og bestandsvekst. En slik tverrfaglig tilnærming vil bidra med verdifull kunnskap for å bedre vår forståelse av hvordan arter og bestander tilpasser seg i en stadig skiftende verden.

Understanding how populations respond to changing environmental conditions is a major concern in ecology and evolutionary biology. To persist in altered environments, populations may need to acclimate (e.g. phenotypic plasticity), adapt through genetic changes or move to more suitable habitats. However, those ecological and evolutionary processes are rarely studied simultaneously, which can lead to biases when evaluating the vulnerability of populations to environmental changes. The DEEP-Pop project bridges the fields of ecology, evolution, and genomics in a unified quantitative framework to better understand how wild Atlantic salmon populations respond to environmental changes. By studying 150 populations over a 30-year period, we will first identify the environmental variables influencing Atlantic salmon demography. Then, we will investigate the genetic composition of populations to determine whether they are adapted to their current environment and how they may respond to future climatic conditions. We will investigate the potential causes of maladaptation (i.e. population size, migration, introgression of farmed salmon). By using temporal genomic data, we will get a good understanding of which genes are currently evolving and of their impact on population growth. We will be able to determine whether salmon populations respond in the same way to environmental changes, in terms of genetic changes, traits variation and population growth.