Genetik

Genetik

Ørredbestanden i Tuse Å stammer ikke fra dambrug.

Danmarks Fiskeriundersøgelser (DFU) er færdige med DNA undersøgelsen af Tuse Å ørrederne. Undersøgelsen skulle bringe svar på, om bestanden er indavlet, og om dens ophav er dambrugsfisk. Svaret var ventet med ekstrem stor spænding, da det kunne få stor betydning for opdrætsarbejdet i Tuse, de fremtidige udsætninger på Isefjorden samt bestandsbeskyttelsen.
Der er flere gode nyheder.

Prøverne blev udtaget i vinteren 2000-2001.
TØS udtog 50 prøver af fedtfinner fra bækørreder og 50 fra havørreder i forbindelse med strygningen i vinteren 2000/2001. Heraf har genetiker Michael M. Hansen og hans kolleger på DFU analyseret 25 af hver – altså 50 i alt.

Hav- og bækørrederne er ens.
Den første konklusion er, at der ikke er genetisk forskel på bæk- og havørreder, hvilket heller ikke var ventet, da vi jo ved, at de ofte blander sig ved gydningen, og at vi desuden medtager en del bækørreder i afstrygningen hvert år.

Bestand er ikke indavlet.
Til vores store lettelse viste det sig, at bestanden har lige så megen genetisk variation, som man har set i andre bestande, hvorfor det konkluderes, at den ikke viser tegn på at være indavlet.

Bestanden stammer ikke fra dambrug.
Undersøgelsen afslørede også, at bestanden er forskellig fra de dambrugsfisk, der er blevet sat ud i store antal på Sjælland i mange år. Dog indeholder Tuse Å bestandens genmasse ca. 1/3 (36 %) arvemateriale som kommer fra dambrugsfisk, men ca. 2/3 (64 %) kommer altså fra ”et andet sted”. Dette andet sted kan være strejfende vildfisk fra andre åer, vores egen udsætning af fisk fra Bornholm i et år eller naturligvis kan det stamme fra en oprindelig bestand af vildfisk.

Link til figur 1.

I figur 1 er resultater for ørreder i en række vandløb sat op i forhold til hinanden. Det ses hvordan Karup Å´s bestand er næsten upåvirket af fremmede gener med over 90 % af generne klassificeret i Karup Å, mens Esrum Å i den anden ende har en genmasse hvor omkring halvdelen kan klassificeres til Esrum Å, og ikke andre steder. I de grønne vandløb ved man, at bestandene er oprindelige vildfisk, mens det ikke kan afgøres i vandløbene markeret med gult.

Hvorvidt bestanden i Tuse Å tilhører en oprindelig vild bestand for de 2/3 vedkommende vil vi nok aldrig får endegyldigt svar på. Det kræver, at der findes et større antal prøver (f.eks. skælprøver) fra før udsætninger og opdræt startede i 1982 og helst tilbage før 1958, hvor de første udsætninger startede på Isefjorden. Da lokale efterretninger og vores egne erfaringer i projektets første år viser, at der var en bestand i åen, da vi startede projektet, kan det ikke afvises, at oprindelige vild-fiskegener indgår i bestanden, men vi ved det ikke.

Netop dette sidste punkt havde vi heller ikke forventet at få besvaret med undersøgelsen, men at bestanden ikke er indavlet og for størstedelen af arvemassens vedkommende ikke kommer fra dambrugsfisk er faktisk stort set det vi havde turdet håbe på. Da den desuden klarer sig godt i lokalområdet, er det berettiget at kalde den bevaringsværdig.

Det siger næsten sig selv, at dette resultat har øget arbejdsglæden i klækkeriet betragteligt. Fra nu af bliver moderfiskene tiltalt med hr og fru og indlogeret på eneværelser, inden de med fløjlshandsker bliver strøget for guldæggene.

Peter W. Henriksen.

Genetiske undersøgelser af Tuse Å-ørreder

18/5 -02
I sidste årsberetning fra Tuse Å’s Ørredsammenslutning fortalte jeg om vores hidtidige genetiske undersøgelser af ørreder fra Sjælland. Vi har nu også undersøgt ørreder fra Tuse Å og sammenlignet dem med bestande fra andre steder i Danmark. Tuse Å -bestanden er ret tæt beslægtet med Hårkær Dambrugsstammen, som har været brugt til udsætning i området. Omvendt består Tuse Å –bestanden ikke udelukkende af genetisk materiale fra Hårkær Dambrug. Desværre har vi ikke genetiske data fra den oprindelige Tuse Å bestand (f.eks. i form af gamle skælprøver, som vi kunne analysere DNA fra). Dermed er det en ”tros-sag”, om det genetiske materiale i den nuværende bestand, som ikke stammer fra Hårkær-fisk, kunne være rester af den oprindelige Tuse Å–bestand, eller om det i stedet stammer fra andre fisk, som i tidens løb er udsat i vandløbet.
Gennem de sidste ca. hundrede år har der foregået udsætninger af ørred i Danmark. I mange år brugte man udsætningsfisk fra deciderede dambrugsstammer, altså stammer, som oprindeligt var grundlagt baseret på vilde fisk, men som man gennem generationer havde holdt i dambrug. I de seneste 10-20 år er man i stigende grad gået over til at udsætte fisk af lokal herkomst. Dette sker dels for at beskytte de vilde bestande, som angiveligt stadig findes, og dels fordi det har vist sig at være en dårlig forretning at udsætte dambrugsfisk i forhold til at pleje de vilde bestande. Det store spørgsmål er nu, i hvilket omfang der stadig findes oprindelige ørredbestande i Danmark. I nogle tilfælde er man simpelthen i tvivl om, hvorvidt bestandene har været udryddede og de nuværende bestande er resultatet af strejfere fra andre vilde bestande eller efterkommere af udsatte dambrugsfisk. I andre tilfælde har man udsat så mange dambrugsfisk, at det er et åbent spørgsmål, hvor meget der findes tilbage af den oprindelige genpulje.
Vi har brugt DNA-teknikker til at undersøge denne problemstilling og har fundet ud af, at der (heldigvis) er flere oprindelige ørredbestande tilbage, end man tidligere har troet. Således har vi analyseret DNA fra gamle skæl fra Karup Å–ørreder og fundet ud af, at den nuværende bestand er den samme som den, der var i åen i 1910’erne og 1950’erne. På trods af, at der var sat så mange fisk fra en dambrugsstamme ud, at de burde udgøre ca. 60% af den nuværende genpulje, har de kun bidraget med ca. 6% til den nuværende genpulje. Med andre ord har de udsatte dambrugsfisk klaret sig meget dårligt. Vi har dog også set eksempler på bestande, som klart er påvirkede af udsatte dambrugsfisk, eksempelvis Esrum Å (beskrevet i årsberetning fra 2000) samt Skjern Å. For Skjern Ås vedkommende har vi dog også for nylig fundet upåvirkede rester af den oprindelige bestand i nogle af tilløbene.
Hvorfor ser man disse forskellige effekter af at udsætte dambrugsfisk? Jo, dambrugsfiskene har trods alt en vis overlevelse og gydesucces, selv om den er mindre end for vildfisk. Det hører også med til historien, at dambrugsørreder ser ud til at klare sig lidt bedre som bækørreder end som havørreder. Hvis man udsætter mange dambrugsfisk i en lille vild bestand kan man risikere, at den naturlige udvælgelse ikke kan nå at fjerne dambrugsfiskene, før deres gener bliver krydset ind i den vilde bestand. I sidste ende kan den vilde bestands gener derfor blive erstattet af dambrugsfiskenes gener, på trods af at de vilde fisk egentlig var dem som klarede sig bedst. Med andre ord, de vilde fisks gener ”fortyndes” ud af bestanden.

Undersøgelser af Tuse Å ørreder
I 2001 var det så Tuse Å ørredernes tur til at blive undersøgt med vores genetiske isenkram. Vi analyserede microsatelliter, en slags ”genetiske fingeraftryk” (i alt 9 forskellige). Vi undersøgte vævsprøver fra 25 havørreder og 25 bækørreder, som Tuse Å’s Ørredsammenslutning havde elfisket i 2000. Som vi havde forventet, var der ikke genetiske forskelle på hav- og bækørreder fra åen, så vi slog de to stikprøver sammen til en stikprøve på 50 fisk. Endvidere inddrog vi fisk fra en række andre bestande i analysen: Hårkær Dambrug (som i stort tal har leveret fisk til udsætninger i Isefjorden), Flads Å, Mern Å, Kolding Å, Vejle Å, Odder Å, Gudenåen og Karup Å (Jylland).
Kort fortalt var der hverken mere eller mindre genetisk variation i Tuse Å ørrederne end i ørreder fra de andre bestande. Der er altså ikke noget som tyder på, at ørrederne skulle have mistet genetisk variation eller være indavlede. Vi testede også, om der var genetiske forskelle mellem Tuse Å og Hårkær–ørrederne, og der var et statistisk signifikant resultat. Med andre ord, der findes genetiske forskelle mellem Tuse og Hårkær–ørreder, hvilket dog ikke i sig selv udelukker, at der kan være et betragteligt genetisk input fra Hårkær –ørreder i Tuse Å bestanden.

Beslægtethed mellem Tuse Å og andre bestande
For at analysere, hvordan de forskellige bestande er beslægtede med hinanden, beregnede vi først en slags ”genetisk afstand” mellem alle bestande. Dernæst analyserede vi afstandene med noget, man kalder ”multidimensional scaling analysis”. Det lyder kompliceret, men man kan nærmest betragte resultatet (som ses på fig. 1) som en slags landkort.

Link til figur 1.

Lige som man på et landkort kan se, hvordan f.eks. København, Odense og Esbjerg ligger i forhold til hinanden, kan man på fig. 1 se, hvorledes de forskellige bestande er beslægtede med hinanden. Det er med andre ord en slags ”genetisk landkort”. Det der først falder i øjnene er, at Tuse Å er den bestand, som ser ud til at være nærmest beslægtet med Hårkær Dambrug. Det kunne tyde på, at der er et betydeligt genetisk bidrag fra Hårkær -fisk i Tuse Å bestanden. Det er måske overraskende, at også Vejle Å og Kolding Å (som ligger geografisk tæt ved hinanden) er tæt beslægtet med Hårkær Dambrug, men faktisk er Hårkær –stammen oprindelig blevet grundlagt (antagelig for ca. 50-70 år siden) delvis baseret på fisk, som stammer fra enten Vejle eller Kolding Å –systemet. Til eventuelle tvivlere, som måtte tro, at Vejle og Kolding Å fiskene blot er efterkommere af udsatte dambrugsfisk, kan jeg fortælle, at vi også har undersøgt DNA fra gamle skæl fra Vejle Å ørreder helt tilbage fra 1912. Ørrederne fra 1912 ligner næsten ”på en prik” både den nuværende bestand samt den nærliggende Kolding Å–bestand, men er også ret tæt beslægtet med Hårkær Dambrug. Der er altså ikke grund til at tro andet, end at beslægtetheden mellem Kolding og Vejle Å samt Hårkær Dambrug skyldes ”historiske” forhold, snarere end udsætninger.

Input af gener fra dambrugsfisk
Der er altså meget, som tyder på, at der er et betydeligt input af Hårkær genetisk materiale i Tuse Å –ørrederne, men hvor meget? Dette er svært at besvare, når vi ikke har data om bestandens genetiske sammensætning fra før der blev foretaget udsætninger (f.eks. i form af gamle skælprøver, som vi kunne have oprenset DNA fra). Der er imidlertid for nylig blevet udviklet en statistisk metode, hvor man ud fra en række forudsætninger kan afgøre, hvor meget af et individs genmasse der stammer fra den ene eller anden bestand. Ved at tage gennemsnittet af disse værdier for alle individer får man desuden et udtryk for, hvor meget af hele genpuljen, der stammer fra den ene eller anden bestand. Det der er særlig smart ved metoden er, at man ikke nødvendigvis behøver at kende den genetiske sammensætning for de bestande, som har bidraget til opblandingen. Omvendt har dette også den svaghed, at der efter flere generationers opblanding af genpuljer kan være en tendens til at overvurdere bidraget fra den bestand, man ikke kender den genetiske sammensætning af (i dette tilfælde Tuse Å). Vi har analyseret data’ene på den måde, at vi har antaget at fiskene repræsenterer to bestande, dvs. Hårkær og Tuse Å. Vi har så ”tvunget” computerprogrammet til at antage, at Hårkær-fiskene ER fra Hårkær, mens vi har markeret, at vi ikke ved hvor Tuse Å fiskene kommer fra, men de er enten fra Tuse Å eller Hårkær. Programmet beregner så, hvor stor en andel af de enkelte Tuse Å fisk, som stammer fra Tuse Å bestanden eller fra Hårkær.
Resultaterne ses på fig. 2a. Et 0 på y-aksen betegner en ”ren” Hårkær fisk, mens 1 betegner en ”ren” Tuse Å fisk. For overskuelighedens skyld er værdierne for de enkelte fisk blevet ”rangordnet”, sådan at de laveste værdier findes til venstre og stigende mod højre på x-aksen. Stregen igennem de enkelte punkter angiver den statistiske usikkerhed, altså det interval, som den sande værdi med 90%’s sikkerhed ligger indenfor. Der en stor statistisk usikkerhed på samtlige punkter, dvs. for samtlige fisk. Det er derfor svært at tage en enkelt fisk ud og sige, at den med sikkerhed er en ”krydsning” eller en ”ren” fisk fra den ene eller anden bestand. Imidlertid er det slående, at der i Tuse Å ikke findes nogle individer med værdier på næsten 0 eller 1. Med andre ord, der findes næppe helt ”rene” Tuse Å -fisk eller Hårkær –fisk i bestanden; Hårkær-fiskene ser ud til at være blevet godt og grundigt blandet ind i bestanden. Trods den store statistiske usikkerhed ser det dog også ud til, at der er en overvægt af ”Tuse Å” genetisk materiale i de fleste fisk (de fleste værdier er højere end 0.5).
Den samlede mængde genetisk materiale fra Hårkær i den nuværende Tuse Å bestand er på ca. 36% (statistisk usikkerhed: 95% konfidensinterval 29% – 49%), mens Tuse Å –andelen af genpuljen så udgør resten. Der er således en overvægt af ”Tuse Å –gener” i bestanden.
Til sammenligning er der i fig. 2b vist resultater fra Karup Å analyseret på tilsvarende vis. I Karup Å er der på trods af mange års udsætninger af Hårkær fisk ikke nogen større genetisk påvirkning af den nuværende bestand. Højst mellem 0 og 14% af den nuværende genpulje kan stamme fra Hårkær fisk.

Link til figur 2.

Rester af en oprindelig Tuse Å–bestand?
Hvis ikke hele den nuværende Tuse Å–genpulje stammer fra Hårkær Dambrug, hvor stammer så resten fra? Kunne der være tale om rester af en oprindelig bestand? Dette spørgsmål er stort set umuligt for os at besvare, fordi vi ikke kender den oprindelige Tuse Å bestands genetiske sammensætning, og fordi der er sat ørreder ud i åen af ret forskellig herkomst, herunder fisk fra Bornholm. Imidlertid har Tuse Å’s Ørredsammenslutnings egne undersøgelser tidligere godtgjort, at de udsatte bornholmske ørreder klarede sig dårligt, så i hvert fald disse kan nok udelukkes som ”stamfædre” til bestanden. Alt i alt må det dog nok betragtes som en ”tros-sag”, om der findes rester af den oprindelige Tuse Å –bestand. Der er simpelthen for utilstrækkelige data til at det kan såvel bevises som modbevises.

Udsætningsstrategi
Det store input af gener fra dambrugsfisk betyder, at det ikke kan anbefales at bruge Tuse Å –ørrederne til udsætning i større regioner af Sjælland (det er der dog heller ikke planer om), hvor der på nuværende tidspunkt udsættes afkom af vildfisk fra Flads Å, Mern Å, Vejle Å og Kolding Å. Omvendt udgør Tuse Å –ørrederne nu en velfungerende bestand, og der foregår naturlig reproduktion i vandløbet. Tuse Å –fiskene er af værdi for det rekreative fiskeri, og samtidig kan det ikke helt udelukkes, at bestanden er delvis oprindelig. Derfor bør man selvfølgelig gøre hvad man kan for at sikre bestandens overlevelse og udsætte fisk i åen til glæde for fiskeriet. Dette indebærer også, at der naturligvis ikke er grund til at udsætte bestanden for yderligere påvirkning fra dambrugsfisk, lige som der andre steder på Sjælland, i Flads Å og Mern Å, findes oprindelige ørredbestande, som må beskyttes mod indflydelse af dambrugsfisk.. Ud over direkte at sætte dambrugsfisk ud i selve vandløbene, er kystudsatte ørreder den mest oplagte kilde til genetisk påvirkning af de vilde bestande. Som mange andre laksefisk har ørreden et veludviklet instinkt for at vende tilbage og gyde i hjemvandløbet. Kystudsatte fisk er imidlertid ikke ”præget” på et hjemvandløb, og de kan strejfe op og gyde i åer på må og få selv langt fra udsætningslokaliteten. Dette er den samme problemstilling, som man har i Norge, hvor man er bekymret over de store mængder undslupne havbrugslaks, som går op og gyder i elvene. Derfor er det bedre at ”lokalisere” udsætningerne ved at sørge for, at fiskene sættes ud i et vandløb, som de har en chance for at blive ”præget” på. Derved får man mere styr på fiskene og undgår større mængder af fejlvandring ind i vandløb, hvor de ikke hører hjemme og kan påvirke vilde bestande.

Af: Michael M. Hansen, Danmarks Fiskeriundersøgelser,
Afd. f. Ferskvandsfiskeri