Harren i Lesja: færre enn 24 generasjoner med evolusjon

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

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

4. Utbredelse

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

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. Elv Innvandring etter siste istid • 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. Store miljøforskjeller mellom vatna: Areal Høyde over havet Vekstsessong Fisketrykk Oppvekstareal Miljøforskjeller

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

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