Náttúrufræðingurinn - 2020, Blaðsíða 133

Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
133
MIKILVÆGI ÞEKKINGAR
FYRIR SKYNSAMLEGA
NÝTINGU OG VERNDUN
Eins og fram hefur komið í þessari grein
hafa rannsóknir á bleikjuafbrigðunum í
Þingvallavatni verið umfangsmiklar og
eru enn. Að lokum ætlum við að ræða um
framtíðina, og þá ekki síst mikilvægi þess
að vakta vistkerfi vatnsins með víðtækum
hætti, meðal annars í ljósi áhrifa mannsins
í náttúrunni, svo sem loftslagsbreytinga.
Þekking á vistkerfinu og bleikjuafbrigð-
unum er afar mikilvæg þegar kemur að
áætlunargerð um skynsamlega nýtingu
og verndun Þingvallavatns og umhverfis
þess. Hér er á ferðinni málaflokkur sem
um árabil hefur verið Pétri M. Jónassyni
afar hugleikinn.133 o.v.
Í almennri umræðu um mikilvægi
líffræðilegrar fjölbreytni hefur á undan-
förnum árum verið lögð mikil áhersla á
tilvist stofna og afbrigða sem finnast innan
tegunda. Þannig hefur verið sýnt fram á
að fjölbreytni innan tegundar getur skipt
jafnmiklu máli og fjölbreytni milli tegunda
þegar kemur að starfsemi vistkerfa,29,134,135
sem síðan getur haft áhrif á seiglu vist-
kerfa og möguleika þeirra til að bregðast
við umhverfisbreytingum eins og hlýnun
loftslags.136,137 Hér getur skipt miklu máli
á hvaða stigi aðskilnaðarferli afbrigð-
anna er, hvaða þróunar- og þroskunarlegu
ferlar eru að verki og hversu viðkvæmir
þeir eru fyrir umhverfisbreytingum, (sbr.
3. mynd).138 Í vistkerfi Þingvallavatns leika
bleikjuafbrigðin fjögur lykilhlutverk. Þau
eru aðalþátttakendur í fæðuvef þess og
hafa því mikil áhrif á alla starfsemi vist-
kerfisins, sem og á útbreiðslu og afkomu
lífvera í og við vatnið.
Yfirstandandi loftslagsbreytingar af
mannavöldum hafa þegar haft margvísleg
áhrif á lífríki norðurslóða, ekki hvað síst
á vistkerfi ferskvatns.139,140 Þetta lýsir sér
meðal annars með fækkun í stofnum
eða tilfærslu tegunda vegna breyttra
aðstæðna, svo sem hitabreytinga sem
hafa bein áhrif á afkomu eða óbein áhrif
vegna breytinga á vistkerfum, eða vegna
breyttra vatnsfarvega. Margt bendir til
að hérlendis hafi bleikjan sums staðar
látið undan síga í kjölfar hlýnunar,141–144
og á sama tíma hafi urriði haslað sér
völl, til dæmis í ám á Norðurlandi þar
sem bleikja var áður ríkjandi.143,144 Síðan
árið 2007 hafa vatnsgæði og ákveðnir
þættir í lífríki Þingvallavatns verið
vaktaðir.145 Þessi gögn og eldri upplýs-
ingar um meðalhita Þingvallavatns sýna
1,3–1,6°C hækkun á meðalhita mánaðar
á árabilinu 1962–2016, og enn fremur að
á síðari árum hafa oftar myndast afger-
andi hitaskil í vatnsbolnum á sumrin.146
Nýlega hafa orðið ákveðnar breytingar
á samfélagi svifþörunga sem rekja má til
hlýnunar vatnsins og aukinnar ákomu
næringarefna.146 Árið 2019 hófst skipu-
leg vöktun á fiskstofnum vatnsins. Fyrstu
niðurstöður, sem og almenn reynsla
veiðibænda við vatnið, sýna að urriða
hefur fjölgað mikið í vatninu.147 Ástæður
þessa eru ekki að fullu ljósar en tengjast
líklegast ræktunarátaki sem fór aðallega
fram á árunum 1999–2004. Þá var sleppt
alls 119 þúsund sumaröldum og tæplega
4 þúsund ársgömlum seiðum af Öxar-
árstofni í vatnið.148 Í þessu sambandi
verður einnig að geta annarra breytinga
sem orðið hafa á vistkerfi vatnsins hin
síðari ár og stafa af hnattrænni lofts-
lagsröskun eins og áður var vikið að.146
Leiða má líkur að því að hitabreytingar
í Þingvallavatni geti ásamt tengdum
þáttum haft áhrif á tilvist og framtíð
bleikjuafbrigðanna. Gera má ráð fyrir að
aðlögunarhæfni þeirra og mótanleiki geri
þeim kleift að bregðast við breytingunum
að vissu marki149–151 en breytingar á hita-
stigi geta haft afdrifaríkar afleiðingar
fyrir aðstæður í búsvæðum, ekki síst
við hrygningu og uppvöxt seiða. Þannig
sýndi rannsókn á afbrigðum bleikju
(Salvelinus fontinalis) í vötnum í Qué-
bec, Kanada, að ferðir bleikjuafbrigða
innan stöðuvatns afmörkuðust meira
eftir að vatnið hlýnaði vegna loftslags-
breytinga.149 Það er afar mikilvægt að
huga nánar að áhrifum hlýnunar og
annarra umhverfisbreytinga af völdum
mannsins á Þingvallavatn, ekki síst á til-
vist og þróun bleikjunnar. Nauðsynlegt
er að koma á fót skipulegum áætlunum
um umgengni og verndun vistkerfisins til
framtíðar. Sú þekking sem nú liggur fyrir
um vistkerfi vatnsins og bleikjuafbrigðin
er afar verðmæt í þessu skyni, og ef vel
tekst til geta ofangreindar áætlanir orðið
fyrimynd víða um heim.
SUMMARY
VARIABILITY AND EVOLUTION OF ARCTIC
CHARR MORPHS IN LAKE THINGVALLAVATN
In the last decades we have seen re-
newed emphasis in studies of the origin
and evolution of biological novelty and
diversity. In this respect studies on north-
ern freshwater fishes have been very valu-
able revealing multiple examples of rapid
intraspecific divergences in the post-gla-
cial era. Studying these systems is of great
value in unravelling the various processes
involved in adaptation and speciation.
Here we review studies of a system where
four resource morphs of Arctic charr,
Salvelinus alpinus, have evolved in a sin-
gle lake, Thingvallavatn in SW-Iceland, in
the last 10–11 thousand years. We propose
a model for the evolution of resource
polymorphism, where colonizing charr
encountered diverse and novel niches
but little competition from other species.
Intense intraspecific competition then led
to broadening of phenotypic distributions
via plastic responses and frequency-de-
pendent disruptive selection, involving
phenotypic characters related to acquisi-
tion of the diverse resources, such as food,
habitat and mating opportunities. The
resulting resource morphs are now very
distinct in terms of morphology, life his-
tory, behaviour and ecology and three of
the four clusters tightly genetically indi-
cating a high degree of reproductive iso-
lation. As a result the Arctic charr are, at
present, effectively utilizing all the major
habitats of the lake and are influencing the
structure and function of the lake’s ecosys-
tem. In recent years studies have offered
important insights into the developmental
processes that generate variation in key
phenotypic traits, and how this may be
acted upon by natural selection. For exam-
ple, the results suggest that the colonizing
charr were in many respects very plastic
but as the morphs diverged and adapted
to different niches some aspects of plas-
ticity decreased or were lost, e.g. through
canalization of development. At present,
research focuses on determining potential
isolation mechanisms among the morphs,
as well as the processes behind the differ-
ential developmental trajectories, e.g. the
underlying genetic and epigenetic dynam-
ics. The scientific and cultural value of
resource polymorphic systems calls for
their consideration in any plans of sus-
tainable use and conservation of lakes like
Thingvallavatn and it‘s ecosystem.