Den er en
av klodens mest ikoniske rovdyr. Men hvithai er i likhet med en lang
rekke andre haiarter klassifisert som sårbar. De siste femti årene er antallet
hvithai i verden nær halvert. I Europa anses arten som kritisk truet.
I samarbeid med et internasjonalt nettverk og ved hjelp av nye metoder har forskere ved Nord universitet nå kartlagt genene til hvithaien i en detaljgrad uten sidestykke.
Ved å bruke genetiske markører, såkalte snips (SNP, single nukleotide polymorphisms) har de funnet at klodens hvithaier fordeler seg i tre ulike populasjoner eller avstamninger:
En nordatlantisk/middelhavs-bestand, en bestand i det sørlige Stillehavet og en bestand i det nordlige Stillehavet. Individer fra de ulike avstammingene parer seg sjelden med hverandre.
Funnene ble nylig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Current Biology.
– Kunnskap om genetisk diversitet er viktig når man skal beskytte sårbare og truede arter, sier professor Galice Hoarau ved Nord universitet.
Internasjonalt
samarbeid
Sammen
med professor Leslie Noble leder han forskningsgruppen som står bak det
internasjonale samarbeid om utvikling av de nye genetiske markørene, som de har
benyttet på hvithai.
Disse markørene kan nå brukes til å studere genetisk
variasjon og populasjonshistorikk hos en rekke truede haiarter.
Som
rovdyr spiller haier en ekstremt viktig rolle i de økosystemene i havet.
– De
opptar en stor plass i vår forestillingsverden, men når det gjelder forskning
er det fortsatt mye som mangler. Særlig når det gjelder genetikk, sier Hoarau.
– Ved
å bruke våre nye verktøy og ved å samarbeide med haiforskere verden rundt, har
vi for første gang klart å få et globalt overblikk over sammenhengen mellom
hvithaibestandene, legger Noble til.
Forskerne
anslår at hvithaien har gått fra å være en enkel bestand til å dele seg opp i
tre geografisk adskilte bestander for mellom 100.000 og 200.000 år siden.
– Dette
faller sammen med nest siste istid. Da skapte lavt havnivå, lavere temperaturer og
endrede havstrømmer nye barrierer for migrerende dyrearter, sier Catherine S. Jones. Hun har ledet arbeidet utført ved Universitetet i Aberdeen.
– Da
havnivå og temperatur økte igjen, flyttet hvithaien til nye leveområder lenger
nord hvor de ble isolert, kanskje på grunn av endringer i havstrømmene.
Hoarau
sier det er vanskelig å sette et tidsstempel på når bestander splitter opp.
– Dette
er en hypotese der vi kalibrerer den genetiske adskillelsen mot
den molekylære klokken. Det som styrker vår hypotese, er at vi har sett på hele
genomet, sier Hoarau. Et genom er den totale mengden arvemateriale i en celle.
Den nest
siste istiden varte fra 240.000–130.000 år
siden.
Annonse
– At
man får en genetisk divergens i denne perioden, er et mønster vi finner hos en
lang rekke arter, både hos alger og dyr. Man har for eksempel
funnet dette hos djevelrokker, Manta Rays, rundt Sør-Afrika på
det samme tidspunktet.
Nytt
genetisk verktøy
For å
kunne studere hvithaiens genom, brukte forskerne en teknikk som kalles
genome-wide target capture.
– Det
vi gjør, er å velge ut et sett av gener på tvers av hele genomet. Totalt er det
snakk om 5–6.000 gener. For å kunne fiske ut disse genene, bruker vi et agn. Det igjen er festet til små magnetiske kuler, forklarer Hoarau.
Hva er genome-wide target capture?
Dette er
en teknikk der der man ved hjelp av et molekylært «agn» isolerer og sekvenserer
spesifikke regioner eller DNA-sekvenser fra et genom.
Agnet
består av biotin-prober, som er molekyler designet for å binde seg til bestemte
(på forhånd utvalgte) DNA-sekvenser.
Når agnet
binder seg til de utvalgte DNA-sekvensene, sier man at de hybridiserer. Etter
hybridisering fjernes alt DNAet som ikke har bundet seg til agnet.
Agnet med
de utvalgte DNA-sekvensene hentes ut ved at de binder seg til små magnetiske
kuler.
Nå er
sekvensene klare til å analyseres. Den genetiske koden kan leses av, og man kan
se etter avvik som mutasjoner eller annen genetisk variasjon.
Inne i
disse gen-sekvensene vil man så kunne finne de små variasjonene – snipsene – der
ett enkelt basepar i DNA-tråden er forskjellig fra de andre individenes DNA.
– Vi har analysert titusener av snips. De har
vist oss at det er snakk om tre helt isolerte avstamninger hos hvithaien. For å
være sikre på at resultatene stemmer, har vi også sekvensert hele genomet på
noen enkeltindivider, sier Noble.
– Resultatet
er at vi nå har et verktøy som kan brukes til å studere en hel rekke andre
haiarter, legger Hoarau til.
De ulike
bestandene av hvithai er utsatt for ulike farer, både naturlige og på grunn av
menneskelig aktivitet.
– I
Middelhavet der bestanden er sterkt i tilbakegang, blir hvithai tatt som
bifangst i fiskeriene. I tillegg har tilgangen på mat i form av tunfisk og pattedyr til havs blitt kraftig redusert de siste 50 årene. Samtidig opplever man
økende forurensning i de kystnære områdene. Det er der haiene parer seg og yngler,
sier Jones.
Rundt
Kapp Vest, Sør-Afrika og utenfor California har man opplevd lokale
bestandskollapser. Det antar forskerne skyldes angrep fra spekkhoggere, illegal
handel av haifinner og klimaendringer.
Rundt Australia og ved Sør-Afrikas østkapp
fører forsøk på å holde haiene unna badestrendene til økt dødelighet hos
hvithaien.
Endrer
synet på bestandsforvaltning
Annonse
Professor
Hoarau understreker at man må bruke den genetiske kunnskapen når man skal
iverksette tiltak for å beskytte hvithai-bestandene.
– Vi
må vite hvilken bestand vi har med å gjøre siden det er dette som er enheten
som skal forvaltes. Om alle hvithaiene hadde hørt til en stor, integrert global
populasjon, ville det ikke hatt så stor betydning om den forsvant fra et
område, sier Hoarau.
Han forklarer videre at om hvithaiene i for eksempel i Middelhavet er en egen genetisk distinkt bestand,
og denne ble utryddet, så ville vi miste unik genetisk diversitet.
– Derfor må vi
kjenne utbredelsen til de ulike forvaltningsenhetene og helsetilstanden til
hver av dem, sier han.
Noble mener
resultatene gjør at man må endre synet på forvaltning av hvithaier.
Migrerende
hvithaier fra genetisk forskjellige avstamminger kan bruke havstrømmene som en
form for veikart. Der holder de seg til bestemte områder og slik holder seg
adskilt fra de andre populasjonene.
– Nyere
forskning peker på at klimaendringer fører til endringer i flere havstrømmer. Man forventer et vendepunkt i både styrken og posisjonen til havstrømmene om
mindre enn 50 år, sier han.
– Skulle
disse barrierene endres, kan bestandene begynne å krysse seg mer hyppig.
Samtidig tyder våre funn på at de kanskje ikke vil få levedyktig avkom. Legger man
til de andre utfordringene, ser fremtiden lite lovende ut for denne topp-predatoren og dens økosystemer. Om man ikke setter et nytt fokus på
bestandsforvaltningen, sier Noble.