Tenon lohet pienenevät – nopea evoluutio näkyy geeneissä

Koiraslohet tulevat sukukypsiksi aiemmin ja jäävät pienemmiksi kuin ennen, ja se näkyy niiden geeneissä. Tämä osoitettiin tutkimuksessa, jossa tarkasteltiin Tenojoen lohen suomunäytteitä yli 40 vuoden ajalta, ja tutkittiin geeniä, joka määrittää lohen sukukypsyyden kehittymistä ja lohen kokoa. Tulosten mukaan ‟ison lohen geenimuoto” on käymässä Tenojoen lohikannassa harvinaisemmaksi, kun taas ‟pienen lohen geenimuoto” yleistyy.

Helsingin yliopiston, Luonnonvarakeskuksen ja Turun yliopiston tutkijoiden yhteisjulkaisu julkaistiin Nature Ecology and Evolution -tiedesarjassa. Tutkimus sekä sitä esittelevä valokuva Tenon lohista valittiin myös lehden marraskuun numeron kanteen.

Tutkimusryhmän aiempi julkaisu osoitti, että lohen sukukypsyysikä on laskemassa ja kudulle palaavien lohien koko pienenee. Ryhmä on aiemmin löytänyt tietyn geenin, nimeltään Vgll3, joka vaikuttaa selvästi lohen sukukypsyysikään. Geenistä tunnistettiin kaksi muotoa eli alleelia, jotka määräävät lohen tulevan sukukypsäksi joko myöhään ja isokokoisena tai aikaisin ja pienikokoisena. Mitä useamman merellä vaelletun vuoden jälkeen lohi tulee sukukypsäksi ja palaa kotijokeensa kutemaan, sitä suurikokoisempi se on.

MUU­TOS GEE­NEISSÄ KER­TOO EVO­LUU­TIOS­TA 

– Aiempi tutkimuksemme osoitti, että lohen sukukypsyysikä alenee. Nyt halusimme nähdä, näkyykö muutos myös lohen perimässä eli onko kyseessä myös evolutiivinen muutos, kertoo akatemiaprofessori Craig Primmer Helsingin yliopiston Bio- ja ympäristötieteellisestä tiedekunnasta.

– Jos havaitsemme lohen koon pienenevän, emme voi vielä olla varmoja, että kyse on evoluutiosta. Sen selvittämiseksi on tutkittava, onko muutos myös geneettinen. Nyt se on osoitettu ja voidaan sanoa, että todistamme evoluutiota vauhdissa.

Lohen koko voi vaihdella erilaisista syistä. Yksi mahdollisuus on normaali vaihtelu tai väliaikainen muutos, joka johtuu esimerkiksi hormoneista. Geneettinen muutos tarkoittaa, että lohen koon pieneneminen ei ole vain normaalia tai tilapäistä vaihtelua, vaan muutoksella on evolutiivinen tausta. Suureksi kasvaminen ei ole lohelle enää yhtä hyödyllistä kuin aiemmin, ja lohi on näin sopeutumassa uuteen tilanteeseen.

EVO­LUU­TIO EI VIE MIL­JOO­NIA VUO­SIA

 – Tämä tulos murtaa osaltaan vanhaa myyttiä, jonka mukaan evoluutio tarvitsee miljoonia vuosia aikaa toimiakseen, sanoo Yann Czorlich, tutkimusartikkelin ensimmäinen kirjoittaja Luonnonvarakeskuksesta ja Turun yliopistosta.

– Optimistisesti voidaan ajatella, että lohella on toivoa, koska se kykenee sopeutumaan muuttuviin olosuhteisiin. Toisaalta taas tämä on huono uutinen kalastajille, jotka haluaisivat saaliikseen suuren lohen ja pyrkivät pääsemään niin sanottuun ‟20 kilon -kerhoon”. Suuria lohia on tulevaisuudessa luultavasti aiempaa vähemmän, ellemme kykene tunnistamaan muutokseen vaikuttavia syitä ja puuttumaan niihin.

PIE­NUU­DES­TA ON LO­HEL­LE ETUA

Czorlichin väitöskirjatyön seuraavassa osassa tarkastellaan muutoksen syitä. Vaikuttaa siltä, että lohen selviytymismahdollisuudet pitkällä merivaelluksella ovat aiempaa huonommat esimerkiksi kalastuksen, ympäristön muutosten tai muiden syiden takia, ja siksi lohen kannattaa parantaa henkiinjäämisen todennäköisyyttä palaamalla kotijokeensa nuorempana ja pienempänä.

Tutkimuksessa hyödynnetyt lohen suomunäytteet ovat peräisin Luonnonvarakeskuksen pitkäaikaisesta Tenojoen lohen seurantaohjelmasta. Näytearkistoon on tallennettu yli 150 000 suomunäytettä, joita vapaaehtoiset paikalliset kalastajat ovat keränneet 1970-luvulta alkaen Tenojoen lohisaaliista. Suomuista on määritetty lohikannan ikärakenne ja niistä on eristetty dna geneettiseen tutkimukseen.

Alkuperäinen julkaisu:

Nature Ecology and Evolution: Rapid sex-specific evolution of age at maturity is shaped by genetic architecture in Atlantic salmon 

Lue lisää:

Craig Primmer: Behind the Paper – Detecting rapid evolution in salmon: the importance of citizen science and evolving study designs