Hos laks er det gener fra mor som avgjør om avkommet finner veien hjem
- Side: 32-36
- DOI: https://doi.org/10.18261/issn.1504-3118-2018-01-06
- Publisert på Idunn: 2018-03-16
- Publisert: 2018-03-16
Er du laks og skal finne veien hjem, lønner det seg å ha en mor som «kjenner» veien. Hva far din «vet» spiller mindre rolle. Undersøkelser med oppdrettslaks, villaks og hybrider mellom disse viste at andelen voksne laks som finner tilbake til hjemelva for å gyte, avhenger mest av arv fra moren.
Laksen gyter i elvene våre om høsten. Etter ett eller flere år i ferskvann vandrer ungene til havs for å spise, vokse og legge opp fettreserver. Dette gir energigrunnlaget de trenger når de skal utvikle kjønnskjertlene, de sekundære kjønnskarakterene og gjennomføre gytingen. Laksungene som er klare til å vandre ut av elva, kalles smolt og er mellom 12 og 18 cm lange. Den voksne laksen som kommer tilbake til hjemelva, er typisk mellom 50 og 100 cm lange. Før de kommer så langt må de imidlertid orientere seg gjennom åpent hav og urent kystfarvann. Dette byr på problemer, og ikke alle finner veien tilbake til elva de kom fra.
Oppdrettslaks som er utsatt eller rømt fra oppdrettsanlegg, vandrer fritt i havet og opp i elver for å gyte. Laksunger som har levd de første årene i oppdrettsanlegg, blir sluppet ut i naturen for å motvirke tapet av villaks, påført gjennom naturinngrep i elvene. I tillegg rømmer oppdrettslaks fra klekkerier og merder. Mange av disse oppdrettsfiskene overlever, om enn i mindre grad enn villaksen, og vandrer opp i elver for å gyte. Hanner av oppdrettslaks har ofte nedsatt gyteevne. Derfor blir eggene til oppdrettshunnene ofte befruktet av villakshanner. Avkom som er resultat av kryssing mellom villaks og oppdrettslaks, blir da en slags hybrider selv om de tilhører samme art. De blir betraktet som dette fordi oppdrettslaksene er endret gjennom kunstig seleksjon av stamfisken, der de er selektert for økt vekst og ellers til forholdene i oppdrettsanleggene.
Laks som lever de første årene av sitt liv i oppdrett, har endret utseende, fysiologi og oppførsel fra laks som er født og oppvokst i en elv. De får endret kroppsform, endret aggressivitet og i elvene slåss hannene mer enn villaksen om gyteplassen og blir derfor også skadet mer. Når de slippes fri i naturen sprer de seg også mer enn villaksen som gjerne vender tilbake til elva de forlot som ungfisk. For eksempel har vi funnet at 6 % av gytelaksen fra elva Imsa har blitt gjenfanget som kjønnsmodne fisker i andre elver. Feilvandringen hos førstegenerasjon oppdrettslaks utsatt i Imsa og med foreldre fra Imsa, er 2–3 ganger høyere, og noen ganger enda mer (figur 1).
Men hvordan lever og vandrer hybridene i havet? Oppdrettslaks har gjennom generasjoner blitt selektert for økt vekst, mens seleksjonen for fortsatt evne til å overleve og finne veien i havet har ligget brakk. Vi undersøkte hjemfinning og vekst hos avkom av oppdrettslaks og hos hybrider mellom oppdrettslaks og villaks gjennom utsetting i elva Imsa. Vi krysset foreldrefiskene begge veier der faren og moren enten var villaks eller oppdrettslaks. Som kontrollfisker brukte vi avkom av rene oppdrettslaks og rene villaks. Avkommet ble drettet opp sammen ved NINAs forskningsstasjon på Ims i Rogaland, som ligger ved utløpet av Imsa, der anlegget henter vannet fra elva. Miljøforholdene som alle fiskene opplevde i barndommen, var like. Etter ett år i anlegget ble de merket og utsatt i Imsa som smolt. Utsettingen skjedde på samme tid som den ville smolten vandret til havs.
Fisken og forsøket
Det meste av laksen som blir brukt i oppdrett i Norge har blitt genetisk endret gjennom et seleksjonsprogram som startet på Sunndalsøra på begynnelsen av 1970-tallet. Som utgangspunkt brukte man laksestammer fra mange forskjellige norske elver. Laks som ble valgt ut til dette programmet, hadde karaktertrekk som skulle gjøre dem egnet til å leve i oppdrettsanlegg og gi stort utbytte ved salg av laksekjøtt. Laksestammer som vokste raskt i oppdrett, ble seint kjønnsmodne, hadde økt resistens mot sykdommer, rød kjøttfarge og høyt fettinnhold, ble valgt ut. Senere har man avlet videre på gruppene for å forsterke disse trekkene, og fisken har fått betegnelsen AkvaGen. AkvaGen-fiskene vi brukte i forsøket var gjennomsnittlig 103 cm lange. Mens villfisken fra elven Imsa i Sandnes kommune var mindre, gjennomsnittlig kun 64 cm lange. Imsalaksene lever i havet i ett til to år før de returnerer til Imsa for å gyte (henholdsvis en-sjøvinter- og to-sjøvinter-laks). AkvaGen-laksen som ble brukt, hadde levd og blitt selektert gjennom 10 generasjoner i anlegg uten å ha vært i det fri.
I forsøket ble AkvaGen-laks og Imsalaks krysset og ga følgende fire grupper: (1) AkvaGen-hunn x AkvaGen-hann, (2) AkvaGen-hunn x Imsa-hann, (3) Imsa-hunn x AkvaGen-hann og (4) Imsa-hunn x Imsa-hann. Ved å ha hybrider krysset begge veier og fisk fra de «rene» stammene, kunne vi undersøke om vekst, overlevelse og hjemfinning hadde endret seg som følge av avl, og om det var forskjell på om «oppdrettsarven» kom fra far eller mor. Siden alle fiskene hadde gått sammen i anlegg det første året, ventet vi at feilvandringen hos alle gruppene ville være større enn det vi observerte hos villaksen i Imsa. Dette visste vi på bakgrunn av tidligere forsøk som vi har gjennomført.
Ungene ble merket med et nummerert, ytre merke (figur 2) og utsatt ved utløpet av Imsa i begynnelsen av mai. Etter en eller to sommersesonger i havet, startet tilbakevandringen til Imsa for å gyte. På «hjemveien» ble fiskene gjenfanget langs kysten, i fjorder og elver. De som vandrer opp i Imsa, ble registrert i fiskefella nær utløpet av elva. Andelen av den voksne laksen som ble gjenfanget, brukte vi som mål på overlevelsen i sjøen. Denne ble beregnet som antall voksne laks som ble gjenfanget, dividert med antall smolt som ble utsatt fra samme gruppe.
Som ventet vandret ikke alle fiskene tilbake til Imsa når de ble kjønnsmodne og skulle gyte. Noen, kalt feilvandrere, ble gjenfanget i andre elver enn Imsa. Feilvandringsprosenten ble beregnet som antall voksne laks gjenfanget i andre elver enn Imsa dividert på total antall fisk gjenfanget i ferskvann. Alle fiskene ble lengdemålt før utsetting og ved gjenfangst.
Overlevelsen til de voksne laksene varierte mellom de fire gruppene (figur 3). De fiskene som overlevde best, hadde både far og mor fra Imsa eller Imsa-mor og far fra AkvaGen. Dårligst overlevde oppdrettslaksen, og hybridene med far fra Imsa. Imsalaks og hybrider med Imsalaks-mor hadde dobbelt så høy retur tilbake til Imsa som de som hadde AkvaGen-mor. Dersom fiskene ikke hadde vært merket, hadde antakelig forskjellen i overlevelse vært enda større på grunn av forskjellen i smoltstørrelse (tabell 1), Imsasmolten og de med Imsa-mor var i gjennomsnitt minst, og var derfor mer plaget av merket og antakelig utsatt for høyere predasjon i havet enn de to andre gruppene. Tidligere undersøkelser av dødeligheten til Carlinmerket oppdrettssmolt i havet, som var mellom 9,5 og 14,5 cm lange, var tre ganger høyere enn for smolt som var merket med et lite, innvendig mikromerke. For større smolt var dødeligheten gjennomsnittlig 1,5 ganger høyere for Carlin- enn mikromerket smolt (Isaksson og Bergman 1978). Derfor kan dødeligheten på grunn av merking ha vært høyest for de to gruppene med Imsa-mor, der smolten var minst.
Figur 3.
Prosent gjenfangst av modne laks som er avkom fra AquaGen-
(A) og Imsa-stammer (I), og krysninger mellom disse. Tallene over
hver søyle er antall gjenfanget laks.
Avkom av Imsalaks feilvandret mindre (28 %) enn avkom fra AkvaGen-gruppen (88 %). Hybridene viste en midlere feilvandring, men feilvandringen var signifikant høyere hos de med AkvaGen-mor sammenlignet med de med Imsa-mor. Med bakgrunn i gjenfangster i Imsa, der gruppene ble satt ut, var feilvandringsprosentene 64 % for de med Akvagen-mor og 36 % for de med Imsa-mor.
Arvestoff fra mor synes således å påvirke orienteringsevnen mer enn det arvestoffet fra far gjør. Gjenfangstene som ble gjort langs kysten, var også mer spredte for laks med AkvaGen-mor sammenlignet med laks med Imsa-mor, hvilket støtter hypotesen om at laks med AkvaGen-mor orienterte dårligere mot stedet de utvandret fra som smolt, sammenlignet med laks med mor fra den stedegne stammen. Det hjalp ikke mye på orienteringsevnen hos hybrider å ha Imsalaks som far.
Hvordan vokste laksen i havet? I gjennomsnitt var laks med AkvaGen-mor større enn laks med Imsa-mor ved gjenfangst som kjønnsmoden fisk (tabell 1). Dette skyltes ikke bedre maksimalvekst, men at det var færre riktig små laks fra AkvaGen-stammen, og at smolten av AkvaGen-laks var større. Tydeligvis har avl hos hunnfisk redusert kjønnsmodningen til riktig liten laks. Igjen var det av liten betydning hvilken stamme faren kom fra. Veksten til de største var like god hos Imsalaks som hos AkvaGen-laks. Dette resultatet spriker fra det man ser i oppdrett, der veksten hos AkvaGen-laks er økt betydelig gjennom avl. Stamfisken som vi brukte, var også mye større hos AkvaGen enn hos Imsa-laksen. Vi tolker dette som at avl hos oppdrettslaks har hjulpet mye når det gjelder vekst hos laks fôret med pellets i oppdrettsanlegg, men at det meste av forskjellen utviskes når fiskene selv skal finne maten sin i havet.
Gjennomsnittlig smoltlengde (a) og gjenfangstlengde hos voksne laks (b) som er avkom fra AquaGen- (A) og Imsa-stammer (I), og krysninger mellom disse. Minimum (Min) og maksimumslengder (Maks) hos de ulike gruppene er også gitt. Alle lengder er oppgitt i mm.
| Stamme | Smoltlengde | Min og maks smoltlengder | Voksen lengde | Min og maks voksenlengde |
|---|---|---|---|---|
| A hunn x A hann | 195 | 177 og 214 | 654 | 557 og 830 |
| A hunn x Imsa hann | 174 | 155 og 194 | 645 | 560 og 790 |
| Imsa hunn x A hann | 167 | 138 og 186 | 607 | 527 og 860 |
| Imsa hunn x Imsa hann | 163 | 144-176 | 607 | 490 og 805 |
Konklusjon
Resultatene fra forsøket viser at arv fra mor er viktigere enn arv fra far når det gjelder overlevelse, orienteringsevne og vekst i havet, og at orienteringsevnen svekkes raskt hos oppdrettslaks sammenlignet med villaks. Ti generasjoner er nok til å fjerne orienteringsevnen nesten fullstendig, og bare ett år i anlegget er nok til å endre disse trekkene i betydelig grad. Tidligere forsøk har vist at det først og fremst er oppdrettshunnene som forplanter seg naturlig i elvene ved at eggene deres befruktes av villaks. Når det gjelder spredning av fiskene og genetisk påvirkning av villaksen, så kan vi med bakgrunn i våre resultater si at dette er den absolutt dårligste kombinasjonen av kryssing.
Genetiske undersøkelser av laks fra 62 norske vassdrag har nylig vist at kryssing med oppdrettslaks har endret fiskenes alder og størrelse ved kjønnsmodning i elvene. Denne endringen kan i stor grad skyldes at det først og fremst er oppdrettshunnene som får gyte med villakshanner. Den høye andelen av oppdrettslaks som kommer opp i elvene generasjon etter generasjon, truer villaksen gjennom endring av viktige trekk som orienteringsevne og levedyktighet i naturen.