Geneettinen monimuotoisuus on yhteydessä kymmenpiikkien käyttäytymiseen (Väitös FM Veronika Laine, 11.10.2013)
Turun yliopistossa väittelevä Veronika Laine tutki biologian väitöskirjassaan, millaisia geneettisiä syitä löytyy kymmenpiikki-kalalajin populaatioiden eroavaisuuksien taustalta. Käytettyjä tutkimusmetodeja voidaan hyödyntää esimerkiksi kalankasvatuksessa.
Turun yliopiston tiedote 3.10.2013
Evoluutiobiologiassa yksi tärkeimmistä tavoitteista on tunnistaa fenotyyppisen vaihtelun geneettinen tausta. Fenotyypillä eli ilmiasulla tarkoitetaan tietyn lajin yksilön kaikkien havaittavissa olevien ominaisuuksien kokonaisuutta.
– Genomiteknologian edistysaskeleet ovat mahdollistaneet tämän tutkimisen myös muilla kuin mallilajeilla. Kolmipiikkiä pidetään yhtenä tärkeimmistä evoluutiobiologian mallilajeista, mutta sen lähisukulainen kymmenpiikki on saanut yhä enemmän huomiota evolutiivisissa tutkimuksissa, Veronika Laine sanoo.
Lampikalojen käyttäytyminen ja ulkoasu eroaa merikaloista
Kun kymmenpiikkien eri populaatioita on verrattu toisiinsa, on huomattu, että eri elinympäristöissä kalat ovat geneettisesti erilaisia; lampikalat ovat sisäsiittoisempia kuin merikalat.
Eri elinympäristöjen kymmenpiikit eroavat myös ulkoisten ominaisuuksien ja käyttäytymisen suhteen toisistaan.
– Lammissa kymmenpiikit ovat vihaisempia, rohkeampia ja kasvavat jättiläisiksi verrattuna merikaloihin, jotka ovat pieniä ja ujoja. Merikaloilla on myös tuhdimpi panssarointi ja lantiopiikki petoja vastaan, joka usein puuttuu lampikaloilta tai se on huonosti kehittynyt niillä. Eroihin vaikuttaa ympäristö, mutta taustalla on myös geneettisiä tekijöitä. Tutkimuksessani selvitin juuri näiden erojen geneettisiä syitä, Laine kertoo.
Geenien yhteistoiminta vaikuttaa kalapopulaatioiden käyttäytymis- ja kasvueroihin
Tutkimuksessa havaittiin, että kymmenpiikin käyttäytyminen – aggressiivisuus, syöntiaktiivisuus ja rohkeus – on yhteydessä yksilön geneettiseen monimuotoisuuteen. Yhteyden havaitsemiseen vaikutti sekä yksilön lähtöpopulaatio että geneettisen markkerin tyyppi. Vahvin suhde löytyi käyttäytymisen ja fysiologisten geenimarkkereiden välille
Toinen tärkeä tulos oli, että geneettisesti käyttäytyminen ja kasvu olivat monimutkaisempia kuin lähinnä merikaloilla esiintyvä, petoja vastaan suojaava lantiopiikki. Lantiopiikille löytyi vain yksi vaikuttava geeni kun taas käyttäytymiseen ja kasvuun vaikutti monien geenien yhteistoiminta. Ympäristö vaikuttaa myös hyvin paljon näihin jälkimmäisiin ominaisuuksiin.
– Käyttäytymistä on vaikeaa tutkia, koska siihen vaikuttavat niin monet tekijät. Tutkimuksessani onnistuin valottamaan käyttäytymisen ja muiden mitattujen ominaisuuksien geneettisiä taustoja villieläimellä. Tulevaisuudessa olisi mielenkiintoista tutkia tarkemmin näitä genomialueita kymmenpiikeillä ja verrata niitä muiden lajien – myös ihmisten – tuloksiin. Nyt käytettyjä metodeja voidaan hyödyntää myös kalankasvatuksessa, Veronika Laine sanoo.
***
Perjantaina 11. lokakuuta 2013 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (PharmaCity, Pha1-auditorio, Itäinen Pitkäkatu 4) julkisesti tarkastettavaksi filosofian maisteri Nadezda Veronika Laineen väitöskirja ”The genetics of behaviour and other adaptive traits in nine-spined sticklebacks” (Käyttäytymisen ja muiden adaptiivisten ominaisuuksien geneettinen tausta kymmenpiikeillä). Virallisena vastaväittäjänä toimii Senior scientist Bengt Hansson Lundin yliopistosta ja kustoksena professori Harri Savilahti.
FM Veronika Laine on syntynyt vuonna 1984 Pyhtäällä ja kirjoittanut ylioppilaaksi 2004 Kotkan lyseon lukiosta. Hän on valmistunut filosofian maisteriksi 2009 Turun yliopistosta, jossa toimii parhaillaan tohtorikoulutettavana. Väitös kuuluu biologian alaan.