Sólin Sólin Rís 02:58 • sest 23:59 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 12:00 • Sest 02:19 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 11:25 • Síðdegis: 23:45 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 05:15 • Síðdegis: 17:25 í Reykjavík

Að hvaða leyti var íslenski rostungastofninn frábrugðinn öðrum rostungastofnum?

Snæbjörn Pálsson

Greining á breytileika í hvatberaerfðaefni rostungstanna frá Íslandi hefur leitt í ljós að hér á landi hafi verið sérstakur stofn rostunga fyrir landnám og á fyrstu öldum byggðar í landinu (Keighley o.fl. 2019). Með aldursgreiningu á 34 tönnum, út frá samsetningu ísótópa, kom í ljós í sömu rannsókn að þrjár yngstu tennurnar væru frá því um 1.000-1.200 eftir Krist en hinar voru frá því fyrir landnám og allt að 10.000 ára gamlar. Greiningarnar á hvatberaerfðaefni voru tvenns konar. Í fyrsta lagi voru raðgreindar stuttar raðir, 345 basapör, úr stjórnröð hvatberalitningsins úr 26 tönnum og í öðru lagi var allt hvatberaerfðaefni sex einstaklinga frá Íslandi raðgreint.

Beinaleifar rostunga hafa fundist á um 230 stöðum á landinu, aðallega á Suðvesturlandi, Vesturlandi og Vestfjörðum. Ljósmynd: Hilmar J. Malmquist.

Hvatberar eru frumulíffæri sem voru upphaflega bakteríur en sem hafa verið í samlífi með fjölfruma lífverum frá því að þær mynduðust. Ólíkt öðrum frumulíffærum hafa hvatberar sitt eigið erfðaefni. Hvatberalitningurinn er einlitna og hringlaga sameind sem erfist frá mæðrum til afkvæma. Í stjórnröð litningsins eru engin gen þannig að þar er mikill breytileiki og hefur röðin því verið mikið skoðuð í greiningum á uppruna lífvera og aðgreiningu þeirra milli svæða. Stökkbreytingar sem eiga sér stað í genum og sem breyta afurðum þeirra valda yfirleitt skaða fyrir einstaklinga og vegna náttúrulegs vals hreinsast slíkar breytingar úr stofnum lífvera. Valið viðheldur starfsemi gensins en minnkar þá um leið breytileika í slíkum DNA-röðum.

Sami búturinn úr stjórnröð hvatberanna hefur verið raðgreindur úr sýnum af nokkur hundruð rostungum af öllu útbreiðslusvæði þeirra og frá svæðum þar sem þeir lifðu áður. Greint hefur verið frá þeim breytileika í nokkrum vísindagreinum og eru raðirnar aðgengilegar í genabönkum. Í greiningunni á sérstöðu íslensku rostunganna voru raðirnar úr íslensku tönnunum bornar saman við þær raðir. Auk þess var allt erfðamengi hvatberanna raðgreint úr gömlum sýnum frá norðaustur Kanada, Grænlandi og Svalbarða og þær raðir bornar saman við íslensku sýnin og þau borin saman við raðgreiningar á erfðamengi hvatbera úr gömlum tönnum sem fundist hafa í söfnum á meginlandi Evrópu (Star o.fl. 2018).

Rostunga má í dag finna á heimskautasvæðum. Þeir skiptast í tvær undirtegundir, Odobenus rosmarus rosmarus og Odobenus rosmarus divergens og er skýr munur á hvatbera-DNA þeirra. Fyrrnefnda undirtegundin lifir við norðaustur Kanada, Grænland, Svalbarða, Frans Jósefland og norðvesturströnd Rússlands. Seinni undirtegundin, sem er stærri, finnst við Beringssund og norðausturströnd Rússland. Rostungar fundust áður við austurströnd Kanada, á Nýfundnalandi og Nova Scotia, en þar var þeim útrýmt á 18. öld og einnig á Bjarnarey í Noregi og hefur stjórnröð hvatbera verið raðgreind úr beinaleifum þaðan.

Samanburður á DNA-röðum leiddi í ljós að íslensku rostungarnir voru frekar skyldir einstaklingum á Svalbarða og austurströnd Grænlands heldur en þeim í Kanada og af vesturströnd Grænlands. Á myndinni sést rostungur við Svalbarða.

Samanburður á DNA-röðum íslensku sýnanna við þessi tvö gagnasett, það er með stjórnröðinni og öllum litningnum, sýndi í báðum tilvikum að ákveðnar arfgerðir væru eingöngu að finna á Íslandi og mynduðu gerðirnar héðan sérstaka grein í ættartréi hvatbera sem finna má í rostungum. Íslensku rostungarnir voru frekar skyldir einstaklingum á Svalbarða og austurströnd Grænlands heldur en þeim í Kanada og af vesturströnd Grænlands. Íslenskar gerðir fundust hvorki í gömlum eða nýjum sýnum frá öðrum stöðum og svo virðist því sem að stofninn hér hafi verið aðgreindur frá öðrum stofnum í N-Atlantshafi og ekki átt neina afkomendur sem hafi lifað af á öðrum stöðum. Það virðist því sem stofninum hafi verið útrýmt á Íslandi í upphafi landnámsins. Þó er möguleiki að brimlar, það er karldýr, hafi farið frá Íslandi og lifað af annars staðar en afkvæmi þeirra erfa ekki hvatbera þeirra. Eins gætu urtur eða kvendýr hafa farið frá Íslandi en hvatberar þeirra gætu hafa horfið úr stofnum nágrannalandanna á nokkrum öldum, til dæmis á Austur-Grænlandi.

Greiningar á erfðamengjum kjarnalitninga úr rostungstönnum frá Íslandi og rostungum frá nágrannalöndunum eru líklegar til að skýra enn frekar sérstöðu íslensku rostunganna og hver afdrif þeirra voru.

Heimildir og myndir:

  • Keighley, X., Pálsson, S., Einarsson, B. F., Petersen, A., Fernández-Coll, M., Jordan, P., Olsen, M. T., & Malmquist, H. J. (2019). Disappearance of Icelandic walruses coincided with Norse settlement. Molecular Biology and Evolution, 36(12), 2656–2667.
  • Star, B., Barrett, J. H., Gondek, A. T., & Boessenkool, S. (2018). Ancient DNA reveals the chronology of walrus ivory trade from Norse Greenland. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1884), 20180978 http://doi.org/10.1098/rspb.2018.0978 (Sótt 4.3.2022).
  • Fyrri mynd: Hilmar J. Malmquist.
  • Seinni mynd: Flickr.com. Höfundur myndar: Martha de Jong-Lantink. Birt undir Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic leyfi. (Sótt 4.3.2022).

Höfundur

Snæbjörn Pálsson

prófessor í stofnlíffræði við HÍ

Útgáfudagur

8.3.2022

Spyrjandi

Ólafur Heiðar Jónsson

Tilvísun

Snæbjörn Pálsson. „Að hvaða leyti var íslenski rostungastofninn frábrugðinn öðrum rostungastofnum?“ Vísindavefurinn, 8. mars 2022. Sótt 13. júní 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=83262.

Snæbjörn Pálsson. (2022, 8. mars). Að hvaða leyti var íslenski rostungastofninn frábrugðinn öðrum rostungastofnum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=83262

Snæbjörn Pálsson. „Að hvaða leyti var íslenski rostungastofninn frábrugðinn öðrum rostungastofnum?“ Vísindavefurinn. 8. mar. 2022. Vefsíða. 13. jún. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=83262>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Að hvaða leyti var íslenski rostungastofninn frábrugðinn öðrum rostungastofnum?
Greining á breytileika í hvatberaerfðaefni rostungstanna frá Íslandi hefur leitt í ljós að hér á landi hafi verið sérstakur stofn rostunga fyrir landnám og á fyrstu öldum byggðar í landinu (Keighley o.fl. 2019). Með aldursgreiningu á 34 tönnum, út frá samsetningu ísótópa, kom í ljós í sömu rannsókn að þrjár yngstu tennurnar væru frá því um 1.000-1.200 eftir Krist en hinar voru frá því fyrir landnám og allt að 10.000 ára gamlar. Greiningarnar á hvatberaerfðaefni voru tvenns konar. Í fyrsta lagi voru raðgreindar stuttar raðir, 345 basapör, úr stjórnröð hvatberalitningsins úr 26 tönnum og í öðru lagi var allt hvatberaerfðaefni sex einstaklinga frá Íslandi raðgreint.

Beinaleifar rostunga hafa fundist á um 230 stöðum á landinu, aðallega á Suðvesturlandi, Vesturlandi og Vestfjörðum. Ljósmynd: Hilmar J. Malmquist.

Hvatberar eru frumulíffæri sem voru upphaflega bakteríur en sem hafa verið í samlífi með fjölfruma lífverum frá því að þær mynduðust. Ólíkt öðrum frumulíffærum hafa hvatberar sitt eigið erfðaefni. Hvatberalitningurinn er einlitna og hringlaga sameind sem erfist frá mæðrum til afkvæma. Í stjórnröð litningsins eru engin gen þannig að þar er mikill breytileiki og hefur röðin því verið mikið skoðuð í greiningum á uppruna lífvera og aðgreiningu þeirra milli svæða. Stökkbreytingar sem eiga sér stað í genum og sem breyta afurðum þeirra valda yfirleitt skaða fyrir einstaklinga og vegna náttúrulegs vals hreinsast slíkar breytingar úr stofnum lífvera. Valið viðheldur starfsemi gensins en minnkar þá um leið breytileika í slíkum DNA-röðum.

Sami búturinn úr stjórnröð hvatberanna hefur verið raðgreindur úr sýnum af nokkur hundruð rostungum af öllu útbreiðslusvæði þeirra og frá svæðum þar sem þeir lifðu áður. Greint hefur verið frá þeim breytileika í nokkrum vísindagreinum og eru raðirnar aðgengilegar í genabönkum. Í greiningunni á sérstöðu íslensku rostunganna voru raðirnar úr íslensku tönnunum bornar saman við þær raðir. Auk þess var allt erfðamengi hvatberanna raðgreint úr gömlum sýnum frá norðaustur Kanada, Grænlandi og Svalbarða og þær raðir bornar saman við íslensku sýnin og þau borin saman við raðgreiningar á erfðamengi hvatbera úr gömlum tönnum sem fundist hafa í söfnum á meginlandi Evrópu (Star o.fl. 2018).

Rostunga má í dag finna á heimskautasvæðum. Þeir skiptast í tvær undirtegundir, Odobenus rosmarus rosmarus og Odobenus rosmarus divergens og er skýr munur á hvatbera-DNA þeirra. Fyrrnefnda undirtegundin lifir við norðaustur Kanada, Grænland, Svalbarða, Frans Jósefland og norðvesturströnd Rússlands. Seinni undirtegundin, sem er stærri, finnst við Beringssund og norðausturströnd Rússland. Rostungar fundust áður við austurströnd Kanada, á Nýfundnalandi og Nova Scotia, en þar var þeim útrýmt á 18. öld og einnig á Bjarnarey í Noregi og hefur stjórnröð hvatbera verið raðgreind úr beinaleifum þaðan.

Samanburður á DNA-röðum leiddi í ljós að íslensku rostungarnir voru frekar skyldir einstaklingum á Svalbarða og austurströnd Grænlands heldur en þeim í Kanada og af vesturströnd Grænlands. Á myndinni sést rostungur við Svalbarða.

Samanburður á DNA-röðum íslensku sýnanna við þessi tvö gagnasett, það er með stjórnröðinni og öllum litningnum, sýndi í báðum tilvikum að ákveðnar arfgerðir væru eingöngu að finna á Íslandi og mynduðu gerðirnar héðan sérstaka grein í ættartréi hvatbera sem finna má í rostungum. Íslensku rostungarnir voru frekar skyldir einstaklingum á Svalbarða og austurströnd Grænlands heldur en þeim í Kanada og af vesturströnd Grænlands. Íslenskar gerðir fundust hvorki í gömlum eða nýjum sýnum frá öðrum stöðum og svo virðist því sem að stofninn hér hafi verið aðgreindur frá öðrum stofnum í N-Atlantshafi og ekki átt neina afkomendur sem hafi lifað af á öðrum stöðum. Það virðist því sem stofninum hafi verið útrýmt á Íslandi í upphafi landnámsins. Þó er möguleiki að brimlar, það er karldýr, hafi farið frá Íslandi og lifað af annars staðar en afkvæmi þeirra erfa ekki hvatbera þeirra. Eins gætu urtur eða kvendýr hafa farið frá Íslandi en hvatberar þeirra gætu hafa horfið úr stofnum nágrannalandanna á nokkrum öldum, til dæmis á Austur-Grænlandi.

Greiningar á erfðamengjum kjarnalitninga úr rostungstönnum frá Íslandi og rostungum frá nágrannalöndunum eru líklegar til að skýra enn frekar sérstöðu íslensku rostunganna og hver afdrif þeirra voru.

Heimildir og myndir:

  • Keighley, X., Pálsson, S., Einarsson, B. F., Petersen, A., Fernández-Coll, M., Jordan, P., Olsen, M. T., & Malmquist, H. J. (2019). Disappearance of Icelandic walruses coincided with Norse settlement. Molecular Biology and Evolution, 36(12), 2656–2667.
  • Star, B., Barrett, J. H., Gondek, A. T., & Boessenkool, S. (2018). Ancient DNA reveals the chronology of walrus ivory trade from Norse Greenland. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1884), 20180978 http://doi.org/10.1098/rspb.2018.0978 (Sótt 4.3.2022).
  • Fyrri mynd: Hilmar J. Malmquist.
  • Seinni mynd: Flickr.com. Höfundur myndar: Martha de Jong-Lantink. Birt undir Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic leyfi. (Sótt 4.3.2022).
...