Sólin Sólin Rís 02:57 • sest 24:00 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 13:31 • Sest 02:09 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 12:23 • Síðdegis: 24:44 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 06:08 • Síðdegis: 18:28 í Reykjavík

Eru bleikjurnar í Þingvallavatni mismunandi tegundir eða ólíkir stofnar?

Guðbjörg Ósk Jónsdóttir og Arnar Pálsson

Stutta svarið er að þrjár tegundir fiska lifa í Þingvallavatni, urriði (Salmo trutta), hornsíli (Gasterosteus aculeatus) og bleikja (Salvelinus alpinus). Bleikjurnar í Þingvallavatni teljast því vera ein og sama tegundin. Hins vegar eru bleikjurnar í vatninu skilgreindar sem fjögur mismunandi afbrigði (e. morph), kuðungableikja, dvergbleikja, murta og sílableikja, vegna þess hversu mikill fjölbreytileiki er meðal þeirra.

Þingvallavatn er stærsta náttúrulega stöðuvatn landsins. Fyrr á öldum þekktu bændur í sveitinni mismunandi bleikjur en Bjarni Sæmundsson lýsti þeim fyrstur vísindalega. Hann skilgreindi netbleikju, djúpbleikju, deplu og murtu. Árni Friðriksson gerði murtunni góð skil í grein í Náttúrufræðingnum 1939, og fjallaði einnig um svartmurtu og netbleikjur. Til að gera langa sögu stutta er nú vitað að í vatninu eru fjögur afbrigði af bleikju[1] sem öll eru af sama meiði, líklega upprunnin frá sjóbleikju sem nam stöðuvatnið fyrir um það bil 10.000 árum.[2] Tvö afbrigðanna, kuðungableikja og dvergbleikja, eru botnlæg en murta og sílableikja eru sviflæg.[3]

Mynd 1: Bleikjuafbrigðin fjögur í Þingvallvatni, efst er dvergbleikja, kuðungableikja, murta og sílableikja. Teikningar eftir Eggert Pétursson listmálara, ljósmyndir tókum ýmsir líffræðingar. Mynd úr grein eftir Sandlund ofl frá 1992.

Afbrigðin eru ólík, til dæmis hvað varðar stærð kynþroska einstaklinga, val á fæðu, notkun búsvæða, fjölda tálknatinda (e. gill raker), beinamyndun seiða og innri og ytri formgerð.[4] Talið er að munurinn á formi afbrigðanna tengist ólíku fæðuatferli, fæðuvali og búsvæðisnotkun,[5] þar sem botnlægu afbrigðin eru sérhæfð fyrir botnlæga fæðu en sviflægu afbrigðin eru sérhæfð fyrir sviflæga bráð.[6] Tímasetning og staðsetning hrygningar afbrigðanna er einnig töluvert ólík.

Botnlægu afbrigðin nýta helst grýttan botn á grunninu og éta nær alfarið vatnabobba (Radix peregra) og aðra hryggleysingja.[7] Þau hafa stuttan og djúpan kropp, eru áberandi undirmynnt (efri kjálki lengri en neðri kjálki), með snubbótt höfuð og hlutfallslega stóra eyrugga.[8] Seiði laxfiska eru undirmynnt og með kubbslaga höfuð, en þessi einkenni prýða einnig fullorðna einstaklinga botnlægra afbrigða. Sú tilgáta hefur verið sett fram að eiginleikar botnlægu afbrigðanna í Þingvallavatni séu dæmi um ungviðisþróun (e. paedomorphic evolution), það er að segja að þróunin hafi mótað þroskun fiskanna og viðhaldið ungviðiseinkennum í fullorðnum fiskum.[9] Dvergbleikjan er áberandi minni en kuðungableikjan (10,25 cm miðað við 25,7 cm að meðaltali) og vex hægar. Smæðin gerir henni kleift að fela sig á milli steina á grófum hraunbotni á grunninu, það á jafnt við um ungviði og fullorða fiska. Smæðin gagnast fiskunum einnig til að nýta mjög sérhæfða vist sem kuðungableikjan hefur ekki aðgang að.[10]

Lögun búks og höfuðs sviflægu afbrigðanna er líkari því sem finnst hjá fullorðnum sjóbleikjum (líklegar formæður þeirra), þannig að þau afbrigði eru upprunalegri hvað þessi einkenni varðar. Sviflægu afbrigðin eru meira straumlínulaga (e. fusiform), jafnskolta (efri

og neðri kjálki jafn langir), með oddhvasst trýni og hlutfallslega litla eyrugga.[11] Þetta útlit virðist henta fyrir veiðar á sviflægri bráð, sem murtan og sílableikjan sækja helst í. Murtan étur nær eingöngu smá krabbadýr í dýrasvifinu (eins og stutthalafló), á meðan sílableikjan étur helst hornsíli (Gasterosteus aculeatus) eins og nafnið gefur til kynna.[12]

En hvað veldur muninum á þessum afbrigðum, eru það gen eða umhverfi? Þrjú afbrigðanna (kuðungableikja, dvergbleikja og murta) eru erfðafræðilega aðskilin.[13] Um sílableikju gegnir hins vegar öðru máli. Henni svipar mest í útilit og háttum til sjóbleikja, en erfðafræðilega er hún blönduð. Sumar þeirra eru erfðafræðilega eins og murtur[14] og ein tilgáta er sú að sílableikjur séu murtur sem hafi byrjað að éta fiska. Aðrar sílableikjur virðast vera afsprengi blöndunar sílableikja og kuðungableikja, með mismikið af genum frá kuðungableikjum. Tilraunir benda til áhrifa erfða, en einnig áhrifa umhverfisþátta og jafnvel eiginleika foreldra,[15] á eiginleika fiskanna.[16]

Þrátt fyrir þennan mikla fjölbreytileika afbrigðanna fjögurra eru þau skilgreind sem ein og sama tegundin. Afbrigðin geta makast og getið af sér frjó afkvæmi, en samt er genaflæði takmarkað á milli þeirra. Þó afbrigðin flokkist núna sem sama tegund varir það tæplega að eilífu. Er mögulegt að samsvæða tegundamyndun sé í gangi í Þingvallavatni, þar sem bleikjuafbrigðin séu að verða að mismunandi tegundum? Svarið við þessari spurningu gæti verið já eftir önnur tíu þúsund ár.

Mynd 2: Kuðungbleikjan í Þingvallavatni, mynd tóku Kalina H. Kapralova og Quentin Jean B. Horta-Lacueva.

Samantekt:

  • Bleikjurnar í Þingvallavatni tilheyra allar tegundinni Salvelinus alpinus.
  • Vegna fjölbreytileika í útliti og háttum eru þær flokkaðar í fjögur afbrigði, kuðungableikju, dvergbleikju, murtu og sílableikju.
  • Afbrigðin eru ólík í svipgerð, tvö þeirra eru botnlæg (kuðungableikja og dvergbleikja) og tvö sviflæg (murta og sílableikja).
  • Erfðafræði, umhverfi og foreldraáhrif móta þroskun og eiginleika bleikjanna og þennan mikla breytileika milli afbrigða.

Tilvísanir:
  1. ^ Sandlund ofl., 1992.
  2. ^ Brachmann, ofl., 2021, Kapralova ofl., 2011
  3. ^ Sandlund ofl., 1992
  4. ^ Malmquist, 1992; Sandlund ofl., 1992; Snorrason ofl., 1994; Eiríksson ofl., 1999
  5. ^ Skúlason ofl., 1989.
  6. ^ Malmquist, 1992; Parsons, ofl., 2010
  7. ^ Sandlund ofl., 1992.
  8. ^ Sandlund ofl., 1992; Skúlason ofl., 1989.
  9. ^ Skúlason ofl., 1989.
  10. ^ Sandlund ofl., 1992.
  11. ^ Parsons ofl., 2010; Sandlund ofl., 1992; Skúlason ofl., 1989.
  12. ^ Sandlund ofl., 1992.
  13. ^ Guðbrandsson ofl., 2019; Kapralova ofl., 2011.
  14. ^ Guðbrandsson ofl., 2019.
  15. ^ Foreldraáhrif (e. parental effects), geta komið í gegnum næringu, ensím eða boðefni sem hrygnurnar leggja í eggin, eða hængar í sæðisfrumurnar.
  16. ^ Guðbrandsson ofl., 2018; Skúlason ofl., 1989.

Heimildir:

Myndir:

  • Sandlund, O.T., Gunnarsson, K., Jónasson, P.M., Jonsson, B., Lindem, T., Magnússon, K.P., Malmquist, H.J., Sigurjónsdóttir, H., Skúlason, S. & Snorrason, S.S. (1992). The arctic charr Salvelinus alpinus in Thingvallavatn. OIKOS, 64(1/2), 305-351.
  • Kalina H. Kapralova og Quentin Jean B. Horta-Lacueva

Höfundar

Guðbjörg Ósk Jónsdóttir

M.Sc. í líffræði og aðstoðarkennari við HÍ

Arnar Pálsson

erfðafræðingur og prófessor í lífupplýsingafræði við HÍ

Útgáfudagur

19.6.2023

Spyrjandi

Elsa

Tilvísun

Guðbjörg Ósk Jónsdóttir og Arnar Pálsson. „Eru bleikjurnar í Þingvallavatni mismunandi tegundir eða ólíkir stofnar?“ Vísindavefurinn, 19. júní 2023. Sótt 14. júní 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=85178.

Guðbjörg Ósk Jónsdóttir og Arnar Pálsson. (2023, 19. júní). Eru bleikjurnar í Þingvallavatni mismunandi tegundir eða ólíkir stofnar? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=85178

Guðbjörg Ósk Jónsdóttir og Arnar Pálsson. „Eru bleikjurnar í Þingvallavatni mismunandi tegundir eða ólíkir stofnar?“ Vísindavefurinn. 19. jún. 2023. Vefsíða. 14. jún. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=85178>.

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

=

Eru bleikjurnar í Þingvallavatni mismunandi tegundir eða ólíkir stofnar?
Stutta svarið er að þrjár tegundir fiska lifa í Þingvallavatni, urriði (Salmo trutta), hornsíli (Gasterosteus aculeatus) og bleikja (Salvelinus alpinus). Bleikjurnar í Þingvallavatni teljast því vera ein og sama tegundin. Hins vegar eru bleikjurnar í vatninu skilgreindar sem fjögur mismunandi afbrigði (e. morph), kuðungableikja, dvergbleikja, murta og sílableikja, vegna þess hversu mikill fjölbreytileiki er meðal þeirra.

Þingvallavatn er stærsta náttúrulega stöðuvatn landsins. Fyrr á öldum þekktu bændur í sveitinni mismunandi bleikjur en Bjarni Sæmundsson lýsti þeim fyrstur vísindalega. Hann skilgreindi netbleikju, djúpbleikju, deplu og murtu. Árni Friðriksson gerði murtunni góð skil í grein í Náttúrufræðingnum 1939, og fjallaði einnig um svartmurtu og netbleikjur. Til að gera langa sögu stutta er nú vitað að í vatninu eru fjögur afbrigði af bleikju[1] sem öll eru af sama meiði, líklega upprunnin frá sjóbleikju sem nam stöðuvatnið fyrir um það bil 10.000 árum.[2] Tvö afbrigðanna, kuðungableikja og dvergbleikja, eru botnlæg en murta og sílableikja eru sviflæg.[3]

Mynd 1: Bleikjuafbrigðin fjögur í Þingvallvatni, efst er dvergbleikja, kuðungableikja, murta og sílableikja. Teikningar eftir Eggert Pétursson listmálara, ljósmyndir tókum ýmsir líffræðingar. Mynd úr grein eftir Sandlund ofl frá 1992.

Afbrigðin eru ólík, til dæmis hvað varðar stærð kynþroska einstaklinga, val á fæðu, notkun búsvæða, fjölda tálknatinda (e. gill raker), beinamyndun seiða og innri og ytri formgerð.[4] Talið er að munurinn á formi afbrigðanna tengist ólíku fæðuatferli, fæðuvali og búsvæðisnotkun,[5] þar sem botnlægu afbrigðin eru sérhæfð fyrir botnlæga fæðu en sviflægu afbrigðin eru sérhæfð fyrir sviflæga bráð.[6] Tímasetning og staðsetning hrygningar afbrigðanna er einnig töluvert ólík.

Botnlægu afbrigðin nýta helst grýttan botn á grunninu og éta nær alfarið vatnabobba (Radix peregra) og aðra hryggleysingja.[7] Þau hafa stuttan og djúpan kropp, eru áberandi undirmynnt (efri kjálki lengri en neðri kjálki), með snubbótt höfuð og hlutfallslega stóra eyrugga.[8] Seiði laxfiska eru undirmynnt og með kubbslaga höfuð, en þessi einkenni prýða einnig fullorðna einstaklinga botnlægra afbrigða. Sú tilgáta hefur verið sett fram að eiginleikar botnlægu afbrigðanna í Þingvallavatni séu dæmi um ungviðisþróun (e. paedomorphic evolution), það er að segja að þróunin hafi mótað þroskun fiskanna og viðhaldið ungviðiseinkennum í fullorðnum fiskum.[9] Dvergbleikjan er áberandi minni en kuðungableikjan (10,25 cm miðað við 25,7 cm að meðaltali) og vex hægar. Smæðin gerir henni kleift að fela sig á milli steina á grófum hraunbotni á grunninu, það á jafnt við um ungviði og fullorða fiska. Smæðin gagnast fiskunum einnig til að nýta mjög sérhæfða vist sem kuðungableikjan hefur ekki aðgang að.[10]

Lögun búks og höfuðs sviflægu afbrigðanna er líkari því sem finnst hjá fullorðnum sjóbleikjum (líklegar formæður þeirra), þannig að þau afbrigði eru upprunalegri hvað þessi einkenni varðar. Sviflægu afbrigðin eru meira straumlínulaga (e. fusiform), jafnskolta (efri

og neðri kjálki jafn langir), með oddhvasst trýni og hlutfallslega litla eyrugga.[11] Þetta útlit virðist henta fyrir veiðar á sviflægri bráð, sem murtan og sílableikjan sækja helst í. Murtan étur nær eingöngu smá krabbadýr í dýrasvifinu (eins og stutthalafló), á meðan sílableikjan étur helst hornsíli (Gasterosteus aculeatus) eins og nafnið gefur til kynna.[12]

En hvað veldur muninum á þessum afbrigðum, eru það gen eða umhverfi? Þrjú afbrigðanna (kuðungableikja, dvergbleikja og murta) eru erfðafræðilega aðskilin.[13] Um sílableikju gegnir hins vegar öðru máli. Henni svipar mest í útilit og háttum til sjóbleikja, en erfðafræðilega er hún blönduð. Sumar þeirra eru erfðafræðilega eins og murtur[14] og ein tilgáta er sú að sílableikjur séu murtur sem hafi byrjað að éta fiska. Aðrar sílableikjur virðast vera afsprengi blöndunar sílableikja og kuðungableikja, með mismikið af genum frá kuðungableikjum. Tilraunir benda til áhrifa erfða, en einnig áhrifa umhverfisþátta og jafnvel eiginleika foreldra,[15] á eiginleika fiskanna.[16]

Þrátt fyrir þennan mikla fjölbreytileika afbrigðanna fjögurra eru þau skilgreind sem ein og sama tegundin. Afbrigðin geta makast og getið af sér frjó afkvæmi, en samt er genaflæði takmarkað á milli þeirra. Þó afbrigðin flokkist núna sem sama tegund varir það tæplega að eilífu. Er mögulegt að samsvæða tegundamyndun sé í gangi í Þingvallavatni, þar sem bleikjuafbrigðin séu að verða að mismunandi tegundum? Svarið við þessari spurningu gæti verið já eftir önnur tíu þúsund ár.

Mynd 2: Kuðungbleikjan í Þingvallavatni, mynd tóku Kalina H. Kapralova og Quentin Jean B. Horta-Lacueva.

Samantekt:

  • Bleikjurnar í Þingvallavatni tilheyra allar tegundinni Salvelinus alpinus.
  • Vegna fjölbreytileika í útliti og háttum eru þær flokkaðar í fjögur afbrigði, kuðungableikju, dvergbleikju, murtu og sílableikju.
  • Afbrigðin eru ólík í svipgerð, tvö þeirra eru botnlæg (kuðungableikja og dvergbleikja) og tvö sviflæg (murta og sílableikja).
  • Erfðafræði, umhverfi og foreldraáhrif móta þroskun og eiginleika bleikjanna og þennan mikla breytileika milli afbrigða.

Tilvísanir:
  1. ^ Sandlund ofl., 1992.
  2. ^ Brachmann, ofl., 2021, Kapralova ofl., 2011
  3. ^ Sandlund ofl., 1992
  4. ^ Malmquist, 1992; Sandlund ofl., 1992; Snorrason ofl., 1994; Eiríksson ofl., 1999
  5. ^ Skúlason ofl., 1989.
  6. ^ Malmquist, 1992; Parsons, ofl., 2010
  7. ^ Sandlund ofl., 1992.
  8. ^ Sandlund ofl., 1992; Skúlason ofl., 1989.
  9. ^ Skúlason ofl., 1989.
  10. ^ Sandlund ofl., 1992.
  11. ^ Parsons ofl., 2010; Sandlund ofl., 1992; Skúlason ofl., 1989.
  12. ^ Sandlund ofl., 1992.
  13. ^ Guðbrandsson ofl., 2019; Kapralova ofl., 2011.
  14. ^ Guðbrandsson ofl., 2019.
  15. ^ Foreldraáhrif (e. parental effects), geta komið í gegnum næringu, ensím eða boðefni sem hrygnurnar leggja í eggin, eða hængar í sæðisfrumurnar.
  16. ^ Guðbrandsson ofl., 2018; Skúlason ofl., 1989.

Heimildir:

Myndir:

  • Sandlund, O.T., Gunnarsson, K., Jónasson, P.M., Jonsson, B., Lindem, T., Magnússon, K.P., Malmquist, H.J., Sigurjónsdóttir, H., Skúlason, S. & Snorrason, S.S. (1992). The arctic charr Salvelinus alpinus in Thingvallavatn. OIKOS, 64(1/2), 305-351.
  • Kalina H. Kapralova og Quentin Jean B. Horta-Lacueva
...