Ekologisten ja evolutiivisten prosessien vaikutus lohen elinkierrolliseen sopeutumiseen

Application summary

Eräs biologian suuria kysymyksiä on se, miten adaptiivinen geneettinen vaihtelu säilyy eri populaatioiden sisällä ja välillä. Teoriassa suuntaava luonnonvalinta suosii optimaalisimpia fenotyyppejä ja sitä kautta genotyyppejä, mutta luonnossa monet evolutiiviset prosessit kuten populaatiotiheydestä riippuvainen valinta, ympäristön ja geenien vuorovaikutus ja allokaatiokustannukset ylläpitävät vaihtelua kelpoisuuteen liittyvien geenien osalta. Usein nämä kelpoisuutta määrittävät genomiset alueet koostuvat suuresta määrästä geenejä, jotka määrittävät useita kelpoisuuspiirteitä, jolloin niiden tutkiminen vaatii useissa eliömalleissa monimutkaisia risteytyssuunnitelmia, vähentäen myös niiden sovellettavuutta. Atlantin lohella kaksi genomista aluetta selittävät epätavallisen suuren osan adaptiivisesta geneettisestä vaihtelusta. Nämä genomiset alueet määrittävät lisäksi lohen sukukypsyysiän, joka itsessään on merkittävä kelpoisuuspiirre. Atlantin lohen genetiikan tutkimiseen on olemassa vakiintuneita molekulaarisia menetelmiä, tehden siitä erinomaisen evolutiivisen mallin. Tutkimukseni keskittyy lohen makeanveden poikasvaiheeseen, jolla on merkittävä vaikutus aikuisvaiheen elinkiertoon ja jonka aikana tapahtuu määrällisesti suurin kuolleisuus. Lisäksi makeanveden vaiheessa monet ekologiset prosessit, kuten populaatiotiheys ja vuodenaikojen vaihtelu ovat huomattavasti suuremmassa merkityksessä kuin myöhemmissä elinkierron vaiheissa. Tutkimuksessani tulen käyttämään semi-luonnollisia kokeellisia asetelmia selvittääkseni genetiikan ja poikaskuolleisuuden suhdetta, sekä testatakseni kuinka allokaatiokustannuksiin liittyvät evolutiiviset prosessit kuten ravinnonhankintastrategiat ja petojen väistämiskäytökset voisivat ylläpitää geneettistä vaihtelua kelpoisuuspiirteisiin vaikuttavien geenien osalta. Kokeellisen tutkimuksen lisäksi tulen keräämään dataa Tenojoelta soveltaakseni aiempia tuloksia myös täysin luonnontilaiseen biologiseen malliin.