Foredrag: Genetisk interaksjon

20 april 2018 10:45–12:00
Film

Hvilke faktorer forklarer innslag av rømt oppdrettslaks og genetisk innkrysning i ville bestander?

Prosjektnummer
254852
Prosjektleder
Kjetil Hindar
Institusjon
NINA
Tittel
Quantifying ecological effects of genetic introgression of farmed on wild salmon
Foredragsholder
Ola Diserud
Forfattere
Kjetil Hindar, Peder Fiske, Sten Karlsson, Geir Bolstad, Anders Foldvik, Arne J. Jensen
Program / finansieringskilde
HAVBRUK2

Vi har sett på sammenhengen mellom innslaget av rømt oppdrettslaks i et vassdrag og lokal oppdrettsaktivitet, samtidig som vi tar hensyn til andre faktorer som kan påvirke innslaget av rømt oppdrettslaks. Innslaget kan måles som andel eller antall oppdrettslaks i en villaksbestand, mens oppdrettsaktiviteten forbundet med et vassdrag er veid med avstand fra vassdrag til anleggene slik at anlegg som ligger nære vektes høyere enn anlegg som ligger lenger unna. Modellene våre viser at det å ha liten oppdrettsaktivitet i nærområdet gir lakseelver en viss beskyttelse mot at rømt oppdrettslaks vandrer opp i vassdragene og blander seg med villaksbestandene. Vi ser også at elver med stor vannføring tiltrekker seg flere rømte oppdrettslaks; det gjør også vassdrag med mange villaks. Samtidig virker mange villaks (tallrike bestander) positivt ved at de tynner ut betydningen av rømt oppdrettslaks, slik at andelen rømt oppdrettslaks blir lavere i vassdrag med sterke villaksbestander.

 Det kritiske for villaksbestandene er ikke nødvendigvis tilstedeværelsen av rømt oppdrettslaks i vassdragene, men i hvilken grad den lykkes med å gyte og krysse seg inn i bestanden. Tidligere studier har vist at større andel rømt oppdrettslaks i bestanden gir høyere genetisk innkrysning men at denne sammenhengen ikke alltid er like sterk; samme andel rømt oppdrettslaks kan føre til stor innkrysning i noen villaksbestander og liten i andre. Våre modeller viser at innkrysningen fra rømt oppdrettslaks inn i ville laksebestander samvarierer positivt med lokal oppdrettsaktivitet, at sterke villaksbestander ser ut til å ha mindre innkrysning og at vannføring, kultivering og kalking også har betydning for innkrysningen av rømt oppdrettslaks i bestandene.

Genflyt frå rømt oppdrettslaks førar til endringar i heile livssyklusen til villaks

Prosjektnummer
254852
Prosjektleder
Kjetil Hindar
Institusjon
NINA
Tittel
Quantifying ecological effects of genetic introgression of farmed on wild salmon
Foredragsholder
Geir Bolstad
Forfattere
Geir H. Bolstad, Kjetil Hindar, Grethe Robertsen, Bror Jonsson, Harald Sægrov, Ola H. Diserud, Peder Fiske, Arne J. Jensen, Kurt Urdal, Tor F. Næsje, Bjørn T. Barlaup, Bjørn Florø-Larsen, Håvard Lo, Eero Niemelä, Sten Karlsson.
Program / finansieringskilde
HAVBRUK2

Interbreeding between domesticated and wild animals occurs in several species. This gene flow has long been anticipated to induce genetic changes the life history of individuals with mixed genetic ancestry, and thereby influencing population dynamics and viability. We show that individuals with high levels of introgression (domesticated ancestry) have their complete life-cycle altered in natural populations of Atlantic salmon Salmo salar. Introgression increased the probability of early smoltification and seaward migration, and altered the age-specific probability of maturing and migrating back to the river, as well as increased the growth both in freshwater and at sea leading to an increased age-specific size at maturation. Our study document widespread changes in the complete life-cycle of the wild Atlantic salmon following gene flow from a selectively bred, domesticated conspecific. The continued high abundance of farmed escapees threatens the wild Atlantic salmon by inducing genetic changes in important traits related to fitness.

Ulv i fåreklær – vekstpotensialet til oppdrettslaks er skjult i naturen, men avsløres under oppdrettsforhold

Prosjektnummer
254852
Prosjektleder
Kjetil Hindar
Institusjon
NINA
Tittel
Quantifying ecological effects of genetic introgression of farmed on wild salmon
Foredragsholder
Monica F. Solberg
Forfattere
Kevin A. Glover, Øystein Skaala
Program / finansieringskilde
HAVBRUK2

Etter over ti generasjoner med målrettet avl for hurtig vekst vokser oppdrettslaks nå flere ganger så hurtig som villaks under standard oppdrettsbetingelser. Det betyr at ved en gitt alder er oppdrettslaksen vanligvis flere ganger så stor som villaksen. I kontrollerte studier i naturen, hvor avkom av oppdrettslaks og villaks har vært plantet ut som egg, ser man derimot små forskjeller i vekst mellom disse to gruppene på smoltstadiet. Hvorfor er det slik? Kan det være at det rett og slett er for lite føde tilgjengelig for å kunne opprettholde en høy vekstrate i naturen? Eller kan det vært at hurtigvoksende laks ikke er tilpasset naturlige forhold, og dermed selekteres bort gjennom høy dødelighet, enten fordi den ikke klarer å skaffe seg nok mat, eller at den i søken etter mat selv blir spist? For å undersøke dette hentet vi oppdrettet og vill smolt fra Guddalselv hvor de hadde blitt plantet ut som egg 2-4 år tidligere, og røktet dem videre under standard oppdrettsbetingelser ved vår forskningsstasjon på Matre. Dersom manglende tilgang på føde er årsaken til de små vekstforskjellene mellom oppdrettslaks og villaks i naturen forventet vi at oppdrettslaksen ville vokse fra villaksen i etterkant av overføring fra naturen til oppdrettsbetingelser med rikelig tilgang på mat. Derimot, om hurtigvoksende fisk hadde blitt fjernet fra populasjonen gjennom naturlig seleksjon så forventet vi at den resterende oppdrettslaksen ville vokse tilnærmet likt villaksen, også etter at den ble tilbakeført til oppdrettsforhold. Våre resultater dokumenterer at laksen viser sitt sanne jeg etter at den overføres til oppdrettsforhold, ved at oppdrettslaksen vokste fra villaksen. Avkom av oppdrettslaks klekket i naturen fremstår derfor som ulv i fåreklær. Det å kartlegge om naturlig seleksjon kan fjerne ekstreme egenskaper som ikke er tilpasset det naturlige miljøet, eller om egenskaper i stor grad formes etter miljøbetingelsene, er nyttig for å kunne forstå langtidskonsekvensene av innkrysning av rømt laks i ville bestander.

Økologiske effekter av rømt oppdrettslaks; erfaringer fra kontrollerte forsøk

Prosjektnummer
254852
Prosjektleder
Kjetil Hindar
Institusjon
NINA
Tittel
Quantifying ecological effects of genetic introgression of farmed on wild salmon
Foredragsholder
Grethe Robertsen, Line Sundt-Hansen
Program / finansieringskilde
HAVBRUK2

Rømt oppdrettslaks som gyter i elvene kan påvirke ville laksebestander på flere måter. Blant annet kan etterkommere av oppdrettslaks ha endrede egenskaper sammenlignet med villaks. Disse endringene kan ha konsekvenser for deres evne til å overleve i naturen. I tillegg vil etterkommere av oppdrettslaks i elva konkurrerer med villaks om begrensede ressurser, som mat og territorier.

På NINAs forskningsstasjon på Ims har vi en unik mulighet til å studere økologiske konsekvenser av innkrysning av oppdrettslaks under kontrollerte og nær naturlige forhold. Siden et overveldende antall laks dør i de tidlige livsstadiene, er dette en periode hvor de endrede egenskapene til etterkommere av oppdrettslaks kan ha stor innflytelse på deres overlevelse, og hvor deres tilstedeværelse i elva har stort potensiale til å påvirke villaksen. Derfor har vi fokusert på tidlige livsstadier (egg, yngel og parr) i vår eksperimentelle forskning.

I kontrollerte forsøk med ulike krysninger av oppdrettslaks og villaks har vi undersøkt hvordan innkrysning av oppdrettslaks påvirker en rekke egenskaper hos avkommet. Egenskapene vi har studert kan knyttes til adferd, så vel som personlighet og fysiologi. Vi har også studert hvordan et utvalg miljøvariabler (mattilgang, yngeltetthet, bunnforhold, tilstedeværelse av rovfisk og vannkvalitet) påvirker overlevelsen og veksten til villaks og etterkommere av oppdrettslaks, og utfallet av konkurransen mellom dem. I tillegg til å studere effekter av innkrysning for laksen har vi testet om tilstedeværelse av oppdrettslaks kan ha effekter på økosystem-nivå.

Vi presenterer forskningsresultater fra disse forsøkene og setter dem i sammenheng med rapporterte observasjoner fra naturen når det gjelder påvirkning av rømt oppdrettslaks på villaksbestander.

Seleksjon mot laks med oppdrettsopphav i naturen

Prosjektnummer
254852
Prosjektleder
Kjetil Hindar
Institusjon
NINA
Tittel
Quantifying ecological effects of genetic introgression of farmed on wild salmon
Foredragsholder
Sten Karlsson
Forfattere
Ingerid J. Hagen Arnesen, Tonje Aronsen, Geir Bolstad, Ola Diserud, Tor Næsje, Kjetil Hindar
Program / finansieringskilde
HAVBRUK2

Fra eksperimenter vet man at rømt oppdrettslaks og avkom etter rømt oppdrettslaks i naturen har en lavere fitness enn villaksen.  Kvantifisering av innkrysning i ville laksebestander med molekylærgenetiske metoder har gjort det mulig å måle den relative forskjellen i fitness mellom laks med rent villaksopphav og laks med opphav i rømt oppdrettslaks. Ved å kvantifisere hvordan graden av innkrysning endrer seg i naturen, fra unge til eldre livsstadier innen samme årsklasser viser vi en relativt lavere overlevelse hos laks med opphav i rømt oppdrettslaks enn hos laks med rent villaksopphav. Vi viser også at innkrysning av rømt oppdrettslaks i større grad skjer mellom oppdretts-hunnlaks og villaks-hann enn mellom oppdretts-hannlaks og villaks-hunn. Våre resultater bekrefter tidligere eksperimentelle studier og indikerer at innkrysning med rømt oppdrettslaks fører til en ekstra seleksjonsbelastning med redusert produktivitet.