Image
""

Er det skrei eller kysttorsk forsker Julia Barth har på kroken? For å vite sikkert må vi lese genene. Foto: Sissel Jentoft/UiO

Supergen forklarer hvorfor skreien vandrer nordover mens kysttorsken holder seg i ro

De tilhører samme art og har nesten identiske gener. Så hvorfor svømmer skreien til Barentshavet mens kysttorsken holder seg ved kysten?

En erfaren fisker vil kanskje påstå at det er mulig å se forskjell på en skrei og en kysttorsk. En kokk vil muligens kunne skille de to ved å se på fastheten i kjøttet.

Skreien blir gjerne litt større og mer muskuløs fordi den hvert år svømmer fra Barentshavet til gyteområdene langs norskekysten. Og tilbake igjen.

– Hvis det er en taretorsk, er det lett å se at det er kysttorsk. Taretorsken er litt mer rødaktig, sier forsker Sissel Jentoft ved Senter for økologisk og evolusjonær syntese (CEES).

Jentoft kommer fra Lofoten og har forsket på atlanterhavstorsk (Gadus morhua) i en årrekke. Det er ingen garanti for at hun under feltarbeid kan se forskjell. I hvert fall ikke i vintermånedene når skreien kommer sørover.

– En stor og gyteklar kysttorsk er også en fin torsk, og det er veldig vanskelig å se forskjell. Du må på genetikken for å se det, sier Jentoft til Titan.uio.no.

Genomene til skrei og kysttorsk er nesten helt like

Forskere har lenge brukt øresteiner, det som kalles otolitter, til å se forskjell på skrei og kysttorsk. Men skal de være helt sikre, må de ty til analyser av genene. Og selv der kan det være vanskelig å skille dem, de er tross alt den samme arten.

– Det er nesten ingen forskjell i det hele tatt mellom genomet til den migrerende skreien og den stasjonære kysttorsken, sier Michael Matschiner, førsteamanuensis ved Naturhistorisk museum i Oslo.

You can also read this article in English

Nå har ny teknologi likevel gjort det mulig å finne nyanser. Ikke i enkeltgener, men i områder av genomet som forskerne kaller supergener. Ett slikt supergen kan kobles til skreiens vandringer.

– Dette supergenet kan forklare hvorfor noen torsk svømmer nordover til Barentshavet og hvorfor andre holder seg nær kysten. Det er i grunnen bare et halvt kromosom som skiller dem, sier Matschiner som i forrige uke publiserte funnene i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution.

Helle Tessand Baalsrud (til venstre), Michael Matschiner and Sissel Jentoft på feltarbeid i Nord-Norge. Foto: Julia Barth

Ny superteknologi finner supergenene

Et supergen er en region på kromosomet som består av flere gener som er tett knyttet sammen. Et supergen blir aldri brutt opp og omorganisert.

– Det er ett sett med gener som virker sammen og som samlet sett har betydning for utseende eller atferd, sier Matschiner.

LES OGSÅ: DNA-prøver fra vikingtiden avslører at torskebeinrester i Tyskland kom fra Lofoten

Et supergen kan i noen tilfeller inneholde bare noen få beslektede gener som virker sammen. I andre tilfeller kan et supergen bestå av hundrevis av gener.

– Tidligere var vi ikke i stand til å observere disse supergenene. Genomsekvenseringen var ikke i stand til å rekonstruere større strukturer i genomet. Med nye teknologier for sekvensering er det mulig å gjøre det. Jeg tror vi kommer til å finne disse supergenene i mange flere organismer, sier Matschiner.

De samme genene – men i motsatt rekkefølge

Uttrykket «supergen» er nesten 100 år gammelt, men det er altså ganske nytt at forskere er i stand til å karakterisere dem i detalj. En av grunnene til at det har vært vanskelig å studere og identifisere supergener, er at de enkelte genene kan være mer eller mindre like.

– Alle genene er til stede i genomet, men i supergener kan store blokker av gener flippes – og ligger derfor i motsatt retning. Alt arvematerialet finnes der, men i skreien er rekkefølgen snudd, sier Jentoft.

Det er tre andre supergener også i den atlantisk torsken, men de ser ikke ut til å være viktige for vandringene nordover.

– De tre andre supergenene antar vi er knyttet til miljøforhold og lokal tilpasning, inkludert havtemperatur og saltholdighet. For eksempel er noen av disse supergenene mer fremtredende i torsk lenger sør, sier Jentoft.

Stabile i millioner av år

Den nye studien Jentoft og Matschiner har bidratt til, kaster også nytt lys over alderen og levetiden til supergener.

– Lenge har teorien vært at supergenene forsvinner over tid. For torsken ville det bety at den migrerende og den stasjonære torsken ville blitt den samme igjen. Vår studie viser at disse supergenene ser ut til å være stabile millioner av år, sier Matschiner.

– Vi ser ingen tegn til at dette kommer til å endre seg, så jeg tror skreien kommer til å bestå, med mindre vi fisker alt, selvfølgelig, sier han.

Dette nye skillet mellom de to atferdstypene vil være viktig å ta i betraktning for beslutningstagere som skal sørge for best mulig forvaltning av livet i havet.

– Det at supergenene har blitt bevart over så lang tid, viser at de er viktige for å opprettholde økotypene, og de må også være viktige i et forvaltningsøyemed, sier Jentoft.

– En bedre forståelse av utviklingen og dynamikken til disse supergenene, og hvordan de påvirkes av den pågående havoppvarmingen og økt menneskelig påvirkning, er avgjørende for fremtidig forvaltning av disse viktige torskebestandene, sier hun.

Hvorfor ikke to arter?

Enten de svømmer nordover eller ikke, er atlanterhavstorsken én og samme art. Men hvorfor går de ikke fra hverandre og blir to separate arter?

– Habitatene deres overlapper, og de får regelmessig avkom sammen. Hvis det ikke var for denne overlappingen, kunne de ha gått i to forskjellige retninger og blitt to forskjellige arter, sier Matschiner.

De vil fortsette å være samme art, men takket være supergenet som sender noen av dem til de næringsrike farvannene i Barentshavet, vil skreien fortsette å ha sin egenart. Og fiskere og kokker – kanskje forskere også – kan fortsette å tro at de ser forskjell.

Vitenskapelig artikkel:

Michael Matschiner, Julia Maria Isis Barth, Ole Kristian Tørresen, Bastiaan Star, Helle Tessand Baalsrud, Marine Servane Ono Brieuc, Christophe Pampoulie, Ian Bradbury, Kjetill Sigurd Jakobsen og Sissel Jentoft: Supergene origin and maintenance in Atlantic cod, Nature Ecology & Evolution, februar 2022.

Er du interessert i forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt