Geenitutkimus avaa Tenojoen lohen elinkiertoa

Tenon lohet viettävät joessa kahdesta kahdeksaan poikasvuotta, minkä jälkeen ne vaeltavat mereen. Meri-ikä vaihtelee yhdestä viiteen vuoteen. Mitä kauemmin lohet viettävät merellä, sitä suurempina ne palaavat kutemaan kotijokeensa. Useita talvia merellä viettäneet kalat voivat kasvaa jopa 20‒30 kiloisiksi vonkaleiksi, jotka houkuttelevat kalastusmatkailijoita Tenolle.

– Noin puolet Tenon lohista vietti 1970-luvulla useita vuosia merellä, mutta nyt näiden pitkään kasvavien kalojen määrä on pudonnut alle 20 prosenttiin. Siksi on tärkeää selvittää elinkiertojen geneettinen perusta, jotta monimuotoisuutta voitaisiin suojella sekä luonnon populaatioissa että kalanviljelyssä, kertoo akatemiaprofessori Craig Primmer Turun yliopiston biologian laitokselta. 

Lohen meri-ikä selville genomitutkimuksella

Primmerin ryhmä tutki lohien perimää GWAS-menetelmällä eli genomilaajuisella assosiaatiotutkimuksella. Tähän saakka menetelmää on käytetty esimerkiksi monesta tekijästä aiheutuvien sairauksien kuten syövän geneettisten riskitekijöiden tutkimuksessa.

– Norjalaiset yhteistyökumppanimme kehittivät ensimmäisen riittävän kattavan SNP-sirun lohen genomille. Sirulla voidaan tutkia dna:n eroja yhden nukleotidin tarkkuudella. Ihmistutkimuksessa verrataan sairaan ja terveen ihmisen geenejä, tässä tutkimuksessa me vertailimme suurten ja pienten kalojen perimää, Primmer kertoo.

Dna eristettiin Tenon lohista eri aikoina kerätyistä suomuista, joista voidaan määrittää myös yksilön meri-ikä. Suomuaineisto avaa ikkunan maailman tuottoisimman lohijoen historiaan ja sen kalaston monimuotoisuuteen. Tutkimusta tehtiin yhteistyössä Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen kanssa.

Kolme geenialuetta tunnistettu

Tutkimuksessa löytyi kolme geenialuetta, jotka ovat yhteydessä meri-ikään. Geenialueet sijaitsevat lohen kromosomeissa 9, 12 ja 16, ja osa niistä on kytkeytynyt kasvua, lihasten kehitystä ja immuunitasapainoa sääteleviin geeneihin.

– Tulokset osoittavat, että geneettiset tekijät ovat vahvasti yhteydessä meri-ikään ja ehkä siten myös kasvuun, ympäristötekijöiden ohella. Jatkossa haluamme selvittää, miten vahvasti meri-ikä periytyy ja mikä on perimän, mikä ympäristön osuus, Primmer kuvailee.

Tutkimuksessa paljastui myös, että meri-iältään eri-ikäisten kalojen suhteellinen osuus vaihtelee Tenon päävirran populaatioiden välillä. Tulos viittaa siihen, että vaikka lohipopulaatiot elävät samalla alueella, ne eivät mahdollisesti lisäänny keskenään. Tutkijat käyttävät tilanteesta termiä sympatrinen populaatio.

– Tulos oli hyvin yllättävä. Vastaavaa ei ole aiemmin havaittu Tenolla eikä meidän tietojemme mukaan missään muissa Atlantin lohipopulaatioissa, Primmer toteaa.

Geenitutkimuksesta apua lohien suojeluun

Useita vuosia merellä viettävien lohien määrän on havaittu vähenevän kaikkialla maailmassa. Primmerin mukaan perimän tutkimus on tärkeä osa tehokkaita suojelutoimia.

– Pystymme tunnistamaan potentiaaliset pitkän meri-iän yksilöt geneettisten markkerien avulla jo ennen kuin ne vaeltavat mereen, ja voimme verrata tulosta toteutuneeseen meri-ikään ja kalojen määrään. Näin voimme tutkia, vaikuttavatko joen vai meren olosuhteet siihen, että useita vuosia merellä viettävien kalojen osuus vähenee. Tutkimuksen perusteella voimme antaa ohjeita, joilla tilannetta voidaan korjata, Primmer kertoo.

Tietoa korkeaan meri-ikään vaikuttavista geenialueista voitaisiin käyttää myös valitsemalla niitä kantavia yksilöitä tuki-istutuksiin ja mahdollisesti palauttaa pitkä elinkierto jokiin, joista se on jo lähes hävinnyt.

Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemia ja se julkaistiin arvostetussa Molecular Ecology -tiedelehdessä. Lue lisää ryhmän tutkimuksesta. 

Teksti: Marjatta Sihvonen