Columbia River Chinook-zalmen hebben maar liefst tweederde van hun genetische diversiteit verloren, Dat hebben onderzoekers van de Washington State University ontdekt. De onderzoekers kwamen tot deze conclusie na het extraheren van DNA uit tientallen botmonsters - sommige verzamelden er maar liefst 7, 000 jaar geleden - en ze te vergelijken met het DNA van Chinook dat momenteel in de rivieren Snake en Columbia zwemt.

Het behoud van genetische diversiteit is een centraal doel van de Endangered Species Act, deels omdat het een soort helpt zich aan te passen aan veranderende omgevingen. Toch wordt het zelden in deze mate gemeten. Schrijven in het journaal PLOS One , de onderzoekers zeggen dat hun analyse "de eerste directe maatstaf is voor verminderde genetische diversiteit voor Chinook-zalm van de oude tot de hedendaagse periode." In werkelijkheid, ze kijken verder dan de vier H's van visserijbeheer:habitat, oogst, broederijen en waterkracht - om een ​​vijfde H te overwegen, geschiedenis.

De damvraag

De onderzoekers vonden geen specifieke oorzaak voor de achteruitgang. Mogelijke gevolgen zijn onder meer zware inheemse visserijdruk bij watervallen langs de Columbia, intensieve visserij in de nasleep van de Europese vestiging en de komst van dammen. "De grote vraag is:zijn het de dammen of was het deze enorme visserijdruk toen de Europeanen arriveerden?" zei Bobbi Johnson, die de studie deed als onderdeel van haar WSU-doctoraat in de biologische wetenschappen. "Die diversiteit had weg kunnen zijn voordat ze de dammen inbrachten."

Johnson's co-auteurs zijn Gary Thorgaard, een WSU emeritus hoogleraar biologische wetenschappen, en Brian Kemp, een voormalig moleculair antropoloog van de WSU en oud-DNA-expert nu aan de Universiteit van Oklahoma. De onderzoekers werkten ook nauw samen met de stammen Spokane en Colville, geassocieerde agentschappen en Stan Gough, directeur van archeologische en historische diensten aan de Eastern Washington University.

Oude momentopname van afval

De onderzoekers begonnen met een verzameling van 346 wervels, grotendeels getrokken uit oude afvalhopen, of middenmoot. Het dragen van niet één maar twee lagen medische handschoenen om besmetting van monsters met hun eigen DNA te voorkomen, de onderzoekers verzamelden sequenties van mitochondriaal DNA uit een regio die werd gedeeld door 84 van de oude vissen.

"Het is als een kleine momentopname die je vertelt wie wie is, wie zit er in welke familie of welke afstamming, " zei Johnson.

Ze vergeleek deze vervolgens met dezelfde identificerende regio's op 379 hedendaagse monsters. "We vonden wat lang werd vermoed, dat er veel genetische diversiteit aanwezig was, in ieder geval vóór de komst van de Europeanen, ' zei Johnson.

Columbia vs. Snake River Chinook

De onderzoekers waren verrast om een ​​groot verschil te zien tussen de diversiteit van het hedendaagse Columbia en Snake River Chinook. Op de bovenste Columbia, tweederde van de genetische diversiteit van Chinook is verloren gegaan. Op de slang, een derde is verloren gegaanTerwijl de onderzoekers naar oud Chinook-DNA uit de Spokane-rivier keken, er zijn geen hedendaagse Chinook ter vergelijking, aangezien de bouw van de Little Falls Dam in 1911 hun migratie blokkeerde, zei Johnson.

Echter, ze zei, de onderzoekers ontdekten dat de oude groep een groot aantal afstammingslijnen had, zes, "en een diversiteit die groter is dan welke visserij op één bestand dan ook in het hedendaagse Columbia-monster."

Vissen en dammen

Noordwest-indianen hebben Chinook al meer dan 9 gevangen 000 jaar, vaak rond natuurlijke barrières zoals watervallen die dienden als knelpunten voor de wonderbaarlijke runs van de zalm. Europeanen waren er snel bij om de visserij te exploiteren na aankomst in de jaren 1860, en tussen 1889 en 1922 oogstten ze maar liefst 25 miljoen pond per jaar.

Dat daalde tot 15 miljoen per jaar in het midden van de 20e eeuw en staat nu op minder dan 5 miljoen, melden de onderzoekers.

De Rock Island-dam, de eerste op de hoofdstam van de Columbia, werd gebouwd in 1933, gevolgd door de Bonneville Dam en de Grand Coulee Dam, in 1941, het blokkeren van zeegaande zalm van meer dan 1, 000 mijl van de bovenste Columbia. Dams on the Snake kwamen meer dan een decennium later. Het Columbia River Basin heeft nu meer dan 400 dammen, schrijven de onderzoekers, het blokkeren van meer dan de helft van de paaihabitat van het riviersysteem. Als de onderzoekers een verlies aan diversiteit zouden koppelen aan marktvisserij of de bouw van dammen, ze zouden het DNA van vissen uit die periodes nodig hebben. Echter, ze waren niet in staat om werkbaar DNA te trekken uit zalmweefsels die waren bewaard tijdens de commerciële visserij of de bouw van dammen. Hun jongste oude DNA was van een 150 jaar oud monster, gevangen in de buurt van Fort Colvile.

Conserveringstool

Kempen, Johnson's co-adviseur met Thorgaard, zei dat de bevindingen van de studie een basislijn vormen voor wat er in het verleden bestond en discussies kunnen informeren over de moeilijke taak om aandelen terug te brengen.

"Deze studie dient als een hulpmiddel voor instandhoudingsgenetica, " hij zei.