DNA-studier avslöjar genetiska skillnader mellan sill och strömming

Pressmeddelande
6 november 2012

Forskare vid Uppsala universitet och Stockholms universitet har gjort en omfattande genetisk studie av sill och strömming runt våra kuster. Forskningen visar att det finns relativt få men mycket tydliga genetiska skillnader mellan sill och strömming och att dessa skillnader måste bero på genetisk anpassning till lokala miljöförhållanden. Studien publiceras idag i den amerikanska vetenskapsakademins tidskrift PNAS.

Ända sedan medeltiden har vi skilt på sill och strömming men det är först nu som forskare fått fram vetenskapliga bevis för att de är genetiskt olika. Sillen är en av världens mest individrika fiskar och har en enorm ekologisk och ekonomisk betydelse. Anledningen till att sillen utgör en så ofantlig biomassa är att den lever ute i öppna havet direkt på plankton. Under en lång tid av Sveriges historia var sill och strömming en helt avgörande födoresurs och en viktig exportvara. Sverige skulle inte vara det land det är idag om inte vi haft denna rika tillgång på sill och strömming.

Ända sedan medeltiden har vi kallat den sill som fångas norr om Kalmar sund för strömming, eftersom den avviker från den sill som fångas i södra Östersjön och i Västerhavet. Strömmingen är mindre till storleken och mindre fet. Linné klassificerade strömmingen som en underart till sillen. Fiskeribiologer delar upp sill och strömming i olika bestånd och använder dessa klassificeringar när man bestämmer fiskekvoter.

Tidigare studier har indikerat mycket små genetiska skillnader eller inga alls mellan olika bestånd. Kan det vara så att det egentligen bara finns en gigantisk sill population och att de skillnader vi ser beror på miljöfaktorer, till exempel stora skillnader i salthalt? För att besvara denna fråga använde forskarna modern DNA-sekvensering.

- Våra resultat visar att för de allra flesta generna så hittar vi inga signifikanta skillnader alls mellan sill och strömming eller mellan olika bestånd av sill eller strömming. Detta visar att all sill och strömming vi studerat är mycket nära släkt. Men för några procent av generna hittar vi mycket tydliga skillnader, inte bara mellan sill och strömming utan också mellan olika bestånd av sill och strömming, berättar Leif Andersson, professor i funktionsgenomik vid Uppsala universitet och professor i sjukdomsgenetik vid SLU.

- Vår samlade analys visar att de skillnader vi hittar måste bero på naturlig selektion och genetisk anpassning till lokala miljöförhållanden. Studien indikerar att sill och strömming kan bli en unik modell för att studera genetisk anpassning tack vare att den ofantliga populationsstorleken som innebär att den slumpmässiga förändringen av genfrekvenser blir minimal, säger Leif Andersson.

De prover som nu har analyserats insamlades för drygt trettio år sedan som en del av Leif Anderssons examensarbete under handledning av docent (numera professor) Nils Ryman, som också är medförfattare på den nya studien. När de analyserade dessa prover för 30 år sedan kunde de använda 13 genetiska markörer, vilket var förnämligt på den tiden. I den studie som publiceras idag har de använt mer än 400,000 genetiska markörer vilket gav en helt annan genetisk upplösning.

- Vår studie är ett fint exempel på hur den kraftfulla teknik som främst utvecklats för medicinsk forskning revolutionerar all sorts biologisk forskning, säger Leif Andersson.
Det faktum att proverna insamlades för drygt 30 år sedan gör det nu möjligt att studera om det under denna period skett genetiska förändringar beroende på förändrade miljöförhållanden (till exempel mildare vintrar) eller förändrat fisketryck.

En förutsättning för en effektiv förvaltning av fiskbestånd är en detaljerad kunskap om artens populationsstruktur, det vill säga vilka bestånd det finns och hur de utvecklas över tiden.

- Det är vår förhoppning att våra resultat nu kan komma till praktisk nytta för att bättre skatta beståndsutvecklingen i Östersjön och Västerhavet och på så sätt bidra till en ansvarsfull förvaltning av den otroligt viktiga naturresurs som sill och strömming utgör, avslutar Leif Andersson.

Kontaktperson:
Professor Leif Andersson, SciLifeLab, institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet, och institutionen för husdjursgenetik, Sveriges lantbruksuniversitet (SLU), tel: 018-471 4904, 070-514 4904, e-post: Leif.Andersson@imbim.uu.se

Strong signatures of selection in Atlantic herring: A marine fish with huge population sizes