Genomkartlegging av lundefugl gjør at vi må se nytt på hvordan vi skal bevare arten

Siden midten av det forrige århundret har antall sjøfugl i verden gått ned med 70 prosent. Røst i Lofoten har en av verdens foreløpig største kolonier av lundefugl, men ni av de siste tretten hekkeperiodene har gitt svært få avkom. Globalt sett har lundefuglen (Fratercula arctica) fremdeles en levedyktig bestand, men de siste årenes hekkeperioder har gjort forskerne svært bekymret. Lundefuglen lever lenge, derfor tar det lang tid før hekkeproblemene synes på populasjonsstørrelsen. Det som skjer er at kyllingene dør før de er klare til å forlate redet. Den voksne populasjonen er nokså stabil, men når få kyllinger overlever blir det et stort problem på sikt.

— Mye av dette handler trolig om tilgang til mat, mener førsteamanuensis Sanne Boessenkool, ved Senter for Evolusjonær og Økologisk Syntese (CEES) til Titan.uio.no.

Med en drastisk nedgang i antall fugler blir det ekstra viktig at det genetiske mangfoldet er ivaretatt. Tidligere har det vært antatt at lundefugl er delt inn i tre undergrupper etter størrelse og geografi. Det har også vært antatt at det genetiske mangfoldet ellers er ganske jevnt fordelt mellom koloniene. Denne antagelsen har vært basert på undersøkelser av mindre deler av arvematerialet. Sanne Boessenkool og Oliver Kersten ved CEES ville undersøke om dette kunne stemme.

— Når du skal konservere en art ønsker du å bevare mangfoldet. For å kunne gjøre det er det viktig å vite hva mangfoldet er, og hva du mister, hvis du mister en populasjon, forklarer Boessenkool. 

Internasjonal innsats for å samle genprøver 

Sjøfugl har mulighet til å fly over store avstander. Likevel hekker de på samme sted hvert år, enkelte med samme make hele livet. Derfor er det viktig å vite om genene er jevnt spredt blant alle lundefugler, eller om de ulike koloniene blir mer genetisk ulike over tid.

Flere kartleggings- og overvåkningsprogrammer (SEAPOP, SEATRACK, ARCTOX) har bidratt med prøveinnsamling og tolkning av resultatene. Forskerne på disse programmene kjenner økologien og arten veldig godt. Lokale samarbeidspartnere har samlet inn blodprøver og fjær samtidig som de har foretatt bestandskontroller og merking av fugler. Uten dette internasjonale samarbeidet hadde forskningen vært mye mer komplisert. Store deler av året holder lundefugl til på åpent hav. For å rekke å få samlet prøver fra alle de ulike stedene i hekkeperioden var det helt nødvendig å samarbeide med flere aktører.  

Deretter har Boessenkool og Kersten sekvensert hele arvematerialet til 72 ulike individer fra 12 ulike kolonier. 

Store genomanalyser 

Tidligere har lundefuglene vært delt inn i tre undergrupper, selv om noen forskere har ment at det kun var to. Disse er i stor grad basert på størrelse og utbredelse, med den største undergruppen i nord og de minste i sør.  

— De genetiske studiene viser at det er minst fire undergrupper eller grupper av kolonier, forklarer Kersten.  

Den ene undergruppen er de største lundefuglene, som bare finnes i den arktiske delen av verden. En av de andre grupper finnes på vestkysten av Canada og USA. 

Tidligere genetiske analyser av sjøfugl har blitt gjort på arvemateriale fra mitokondrier eller utvalgte deler av arvematerialet. Disse har ofte ikke vist genetiske forskjeller mellom populasjoner eller kolonier. Den nye studien viser at arvematerialet i mitokondriene ikke er et godt utgangspunkt for å evaluere genetisk variasjon og mangfold hos nåværende sjøfugl. Grunnen til at de tidligere ikke har sekvensert hele arvematerialet er fordi det er dyrt og tidkrevende å analysere.  

Når forskerne i denne studien har sett på hele genomet viser det helt tydelig at det er store genetiske forskjeller mellom populasjonene.  

På sikt kan de få bedre metoder 

Dette viser at det er nødvendig å gjøre en full sekvensering av genomet for å kunne fastslå utbredelsen av det genetiske mangfoldet. Kersten og Boessenkools funn kan også få konsekvenser for fremtidige metoder.  

Forskerne kommer til å forsøke å identifisere noen genomområder der forskjellene mellom genetiske grupper av lundefuglen er størst. Det betyr at i forskningsprosjekter eller kartlegginger som ikke har råd til å gjøre en full analyse kan konsentrere seg om noen områder som fungerer som «markører» for mangfold. Det er ikke mulig i dag, men forskerne håper å lage en database med slike markører.  

Vi må ta bedre vare på lokale lundefuglkolonier 

Når det er betydelige variasjoner mellom lundefuglkoloniene, betyr det at hver lokale bestand er viktig for hele artens genpool. Tidligere har man kanskje trodd at dersom en gruppe lundefugl greier seg dårlig er det genetiske utvalget ivaretatt i andre kolonier eller grupper, men det stemmer ikke. For å ta vare på arten blir hver enkelt bestand viktig. Akkurat hvordan vi skal snu utviklingen for sjøfulgene er ikke forskerne sikre på, men bare det å være klar over betydningen til hver enkelt bestand kan være viktig. 

Ulike grupper av lundefugl kan være tilpasset litt ulike miljøer. Med klimaendringer er det viktig at vi får med så mye diversitet som mulig fordi noen grupper kan være bedre tilpasset disse endringene enn andre, men vi vet ikke nødvendigvis hvilke.  

Etter hvert som genomsekvensering har blitt enklere og billigere, er det mange slike uenigheter som vil kunne bli løst.  

Vitenskapelig artikkel:

Kersten, O., Star, B., Leigh, D.M. et al. Complex population structure of the Atlantic puffin revealed by whole genome analyses. Commun Biol 4, 922 (2021)