Saimenvikaren har genomgått en kraftig populationsminskning, vilket har resulterat i en genetisk flaskhals. Detta har väckt frågor om vikarpopulationens livskraft och framtida anpassningsförmåga. Saimen är en mycket labyrintisk sjö, vilket gör saimenvikaren ett unikt objekt både vetenskapligt sett och ur ett naturskyddsperspektiv när det kommer till att utreda hur en splittrad livsmiljö påverkar arters evolutionspotential och möjligheter att anpassa sig till miljöförändringar.
Forskningsgrupper vid Helsingfors, Östra Finlands och Köpenhamns universitet har forskat om variationen i över hundra saimenvikares totala arvsmassa i olika delar av Saimen. Projektet inleddes genom att först sekvensbestämma en referensindivid, en ung vikare som dog i ett fiskenät på vintern.
– Det första genomet utgjorde en kritisk grund på vilken vi kunde bygga jämförelser med hela populationen i Saimen, säger projektledarna Petri Auvinen och Jukka Jernvall från Helsingfors universitet.
För att undersöka hela populationen sekvenserades över hundra individers hela arvsmassa på basis av de prover som togs från den första vikaren och förvarades i en vävnadsbank. Analyserna avslöjade många långa områden i vikarnas arvsmassa som nedärvts i identisk form från båda föräldrar, men en detaljerad jämförelse av dessa ”homozygotområden” gav ett överraskande resultat.
– Den goda nyheten är att Saimens labyrintartade natur har delat upp vikarpopulationen i delar, och eftersom vikarna i olika delar av sjön har förlorat variation i olika delar av genomet, har populationen som helhet bevarat en stor del av den ursprungliga variationen, säger Ari Löytynoja från Helsingfors universitet.
Modelleringen av saimenvikarens populationshistoria visade att Saimens labyrintartade natur har varit helt optimal för att kompensera effekterna av den genetiska flaskhalsen. Analyserna avslöjade också vilken positiv effekt den flyttning av vikaren Venla som tidigare genomförts inom sjön har haft på arvsmassan hos områdets vikare. Den bredare betydelsen av studien är att den visar att det krävs analys av det totala genomet för att kunna identifiera den genetiska strukturen och evolutionspotentialen hos splittrade populationer.
Forskningen har finansierats av Jane och Aatos Erkkos stiftelse.
Originalartikel
Löytynoja, A., Rastas, P., Valtonen, M., Kammonen, J. I., Holm, L., Olsen, M. T., Paulin, L., Jernvall, J. & Auvinen, P. Fragmented habitat compensates for the adverse effects of genetic bottleneck. Current Biology in press (2023).