Laksemusling og Ørretmusling

Transkript

1 Laksemusling og Ørretmusling Ett viktigt koncept för förvaltning av Flodpärlmusslan Sten Karlsson, Bjørn M Larsen och Kjetil Hindar Norwegian Institute for Nature Research, Tungasletta 2, N-7485 Trondheim, Norway Ett pilotprojekt finansier av Direktoratet for Naturforvaltning (DN) och Norsk Institutt for Naturforskning(NINA)

2 Observationer/Bakgrund Abundans: Genomsnittligt antal glochidielarver per undersökt fisk Ørret Laks N Karpelva Aursunda_25 Aursunda_6 Ogna_Brandsegg Ogna_Hornemann Figga_Lø Grytelva Hoenselva Numedalelågen Skeivikbekken Håelva Ogna_Rogaland

3 Observationer/Bakgrund Prevalens: Andel av den undersökta fisken som har glochidielarver Ørret Laks Karpelva Aursunda_25 Aursunda_6 Ogna_Brandsegg Ogna_Hornemann Figga_Lø Grytelva Hoenselva Numedalelågen Skeivikbekken Håelva Ogna_Rogaland %

4 Observationer/Bakgrund Där laks dominerar verkar laks vara primärvärd I mindre anadroma älvsträckningar där sjøørret dominerar är ørret primärvärd I en älv med utplantering av laks ovanför anadrom sträckning observaredes inga larver på laks, bara på städegen ørret. I älvar med både ørretmusling och laksemusling släpper och fäster sig ørretmusling larver sig 3-8 veckor tidigare än laksemusling larver Ørretmuslinger växer långsammare än laksemusling

5 Två typer av elvemusling? Flodpärlmusslor utnyttjar antingen ørret eller laks. Test: Är det genetiska skillnader mellan a priori ørret-/ laks-klassifierade musselpopulationer?

6 Om så: Hypoteser Genom felvandring av laks så har Laksemusling populationer större möjlighet för genflyt mellan populationer än ørretmusling populationer som utnyttjar stationär ørret Laksemusling populationer har högre genetisk variation inom populationer, men lägre genetisk variation mellan populationer, jämfört med ørretmusling populationer.

7 Hypoteser Laksemusling och ørretmusling representerar två evolutionärt distinkta grupper Populationer av flodpärlmussla är genetiskt strukturerade i störst grad utifrån värdutnyttjande.

8 Genetisk variation inom och mellan populationer av flodpärlmusslor i Norge Northeast 1_T (Skjellbekken) 2_S (Karpelva) 11 Ørretmusling lokaliteter (N=148) 14 Laksemusling lokaliteter (N=161) A priori klassifiserade utifrån observationer av glochidielarver på laks och ørret 6 mikrosatelliter (Geist et al. 2003) Southwest 20_T (Svinesbekken) 21_T (Skeivikbekken) 22_S (Figgjo) 23_T (Flotåna Figgjo) 24_S (Håelva) 25_S (Ogna Rogaland) Mid Norway 3_T (Aursunda 25) 4_S (Aursunda 6) 5_T (Ogna Skillegrind 6_S (Ogna Hyllbrua) 7_S (Ogna Brandsegg) 8_S (Ogna Hornemann) 9_S (Figga Lø) 10_S (Figga Sagmo) 11_S (Mossa F1) 12_S (Mossa F2) 13_T (Borråselva) 14_T (Dragstelva) 15_S (Grytelva) Southeast 16_T (Begna) 17_T (Simoa) 18_T (Hoenselva) 19_S (Numedalslågen)

9 Genetisk variation inom och mellan populationer av flodpärlmusslor i Norge Mikrosatelliter CAAGCCACAAAAGTCATACTGCTAGCCATTTTTCCTCAGTGCTCACTCACACAC ACACACACACACACACACACACACACAACGCACATATAGATGTTTAAATGTTTAA ATTTTATATCTACTAGTTGCA- Genetisk variation: Olika antal repeterande enheter (CA)n Olika längd på DNA fragment som uppformeras med hjälp av PCR och visualiseras elektroforetiskt.

10 Genetisk variation inom populationer 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1_T (Skjellbekken) 3_T (Aursunda 25) 5_T (Ogna Skillegrind) 13_T (Borråselva ) 14_T (Dragstelva ) 16_T (Begna ) 17_T (Simoa ) 18_T (Hoenselva) 20_T (Svinesbekken) 21_T (Skeivikbekken ) 23_T (Flotåna-Figgjo) 2_S (Karpelva) 4_S (Aursunda-6 ) 6_S (Ogna Hyllbrua) 7_S (Ogna Brandsegg) 8_S (Ogna Hornemann) 9_S (Figga Lø) 10_S (Figga Sagmo) 11_S (Mossa F1) He 12_S (Mossa F2) 15_S (Grytelva) 19_S (Numedalslågen) 22_S (Figgjo) 24_S (Håelva) 25_S (Ogna Rogaland) Heterozygositet Ørret Laks

11 Genetisk variation inom populationer Antal olika alleler Ørret Laks _S (Mossa F2) 1_T (Skjellbekken) 3_T (Aursunda 25) 5_T (Ogna Skillegrind) 13_T (Borråselva ) 14_T (Dragstelva ) 16_T (Begna ) 17_T (Simoa ) 18_T (Hoenselva) 20_T (Svinesbekken) 21_T (Skeivikbekken ) 23_T (Flotåna-Figgjo) 2_S (Karpelva) 4_S (Aursunda-6 ) 6_S (Ogna Hyllbrua) 7_S (Ogna Brandsegg) 8_S (Ogna Hornemann) 9_S (Figga Lø) 10_S (Figga Sagmo) 11_S (Mossa F1) Antal olika alleler 15_S (Grytelva) 19_S (Numedalslågen) 22_S (Figgjo) 24_S (Håelva) 25_S (Ogna Rogaland)

12 Genetisk variation inom populationer Individuell parvis genetiskt släktskap 0,70 Average Relatedness 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00-0,10 Lynch RD TrioML Wang LynchLi Ritland QuellerGt DyadML

13 Genetisk variation mellan populationer - AMOVA Alla pop strukturerad utifrån region % variation P Värde Mellan regioner Mellan populationer inom regioner ~0 Alla pop strukturerad utifrån värd Mellan värd ~0 Mellan populationer inom värd ~0 Ørret musling populationer strukturerad utifrån region Among regions Among populations within regions ~0 Lakse musling populationer strukturerad utifrån region Among regions ~0 Among populations within regions ~0

14 Genetisk variation mellan populationer Principal Coordinates 14_T 23_T 9_S 4_T 22_S Coord. 2 7_S 8_S 2_S 10_S 19_S 15_S 25_S 6_S 20_T 13_T 21_T 5_T 3_T 18_T 16_T 11_S 17_T 12_S 24_S 1_T Coord. 1

15 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv Figgjovassdraget 2,5 2 Allelrikdom He 1,5 F ST = 0.225, P~0 1 0,5 0 Flotåna Ørret Bråstein Laks

16 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv Aursunda 2,5 2 Allelrikdom He 1,5 1 F ST = 0.403, P~0 0,5 0 Station 25 Station 6 Ørret Laks

17 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv 3 2,5 2 Ogna Allelrikdom He 1,5 1 0,5 0 Skillegrind Hyllbrua Brandsegg Hornemann Ørret Laks

18 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv Ogna Skillegrind Hyllbrua Brandsegg Hornemann Skillegrind * Hyllbrua ~0 * Brandsegg ~ * Hornemann ~ * F ST över diagonalen, P-värde under diagonalen

19 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv 3 2,5 Figga Allelrikdom He 2 1,5 F ST = , P= ,5 0 Sagmo Laks Lø Laks

20 Genetisk variation mellan populationer inom samma älv 3 2,5 Mossa Allelrikdom He 2 1,5 1 F ST = , P=0.57 0,5 0 F2 Laks F1 Laks

21 Konklusjoner a) Det är stark reproduktiv isolation mellan elveperlemuslingpopulationer b) Ørretmusling populationer har lägre genetisk variation än laksemusling populationer c) Ørretmusling populationer uppvisar större grad av genetisk differentiering än laksemusling populationer d) Inget eller mycket begränsat genflyt förkommer mellan ørret- och laksemusling populationer inom samma vattendrag (från ørret till laksemusling)

22 Framtida studier Representerar ørret- och laksemusling två åtskiljda evolutionära linjer Underarter? Undersök genetisk variation i mitokondriellt DNA Är ørret- och laksemusling funktionellt olika? Gör kontrollerade försök med ørret- och laksemusling populationer och olika ørret och lakse populationer.

23 Implikation för förvaltning Utplantering för re-etablering av elvemusling bestånder: ørret- eller laksemusling? Effekter av utplantering av laks och ørret Effekter av vandringshinder för laks (och ørret) Effekter av att laks eller ørret försvinner..

24 Tack! Frågor? Kommentarer? Tankar? Foto: Bjørn M Larsen