Genetisk analyse av brunbjørn i Hedmark

Transkript

1 Genetisk analyse av brunbjørn i Hedmark Ingvild Wartiainen Bioforsk Jord og miljø, Svanhovd Dialogkonferanse Bioforsk i Norge Bioforsk Norsk institutt for landbruks- og miljøforskning Bioforsk er organisert under Landbruks- og mat departementet og har ca 450 ansatte. Desentralisert forskningsinstitutt i i med 14 enheter organisert i 7 forskningssenter. Felles administrasjon og ledelse er lokalisert til Ås. Fagområder: Hagebruk og grøntmiljø Grovfor og kulturlandskap Arktisk landbruk og utmark Økologisk landbruk Plantehelse og plantevern Jord- og miljøforskning 1

2 Hovedarbeidsfelt Bioforsk Svanhovd Brunbjørn Norsk russisk miljøvernsamarbeid; naturfaglig samarbeid, verneområder, sårbare arter, flora og faunaovervåkning Botanisk hage; demonstrasjon og testing, bevaring av genetisk materiale, helsefremmende stoffer i nordlige planter Øvre Pasvik nasjonalparksenter Svanhovd konferansesenter Svanhovds erfaring med DNA analyser av prøver fra brunbjørn Metodeutvikling i 2004, Pasvik som innsamlingsområde (finansiering, Fylkesmannen i Finnmark) 2005: kvalifiseringstest, ansvar for prosjektet Bevaringsgenetiske studier av rovvilt i Fennoskandia, populasjonsovervåkning av brunbjørn på oppdrag av Direktoratet for naturforvaltning 2009: Akkreditert for DNA analyser på brunbjørn (ISO standard 17025) 2010: Utviding av Øvre Pasvik nasjonalparksenter, temasenter brunbjørn: utstillinger, informasjon, dokumentasjon, forskning. Forskningssamarbeid, med Universitetet i Oulu, Finland, samt forskere i Russland og USA Rapporter og fagproduksjoner fra Svanhovd: Informasjon fra Norsk viltskadesenter (Bioforsk Tjøtta): 2

3 ISO standard ISO (International Organization for Standardisation) Kvalitetssikring, standardisering av god praksis Norsk Akkreditering (Nærings og handelsdepartementet), teknisk akkrediterer og inspeksjon. Norsk akkreditering har godkjenningsavtaler med tilsvarende organisasjoner i store deler av verden, internasjonal tillit til norske akkrediterte laboratorieanalyser. Foto: Steinar Wikan Bevaringsgenetiske studier av rovvilt i Fennoskandia, populasjonsovervåkning av brunbjørn Mål: Detaljert informasjon og kunnskap om geografisk utbredelse og bestandstørrelse t hos brunbjørn bj i Norge, økt kunnskap k om populasjonsgenetiske parametere. Organisert innsamling, hovedsakelig av personell fra Statens naturoppsyn (SNO), men også fra jegere og andre. Fra 2009, årlig innsamling fra alle fylker i Norge som har brunbjørn. Oppdragsgiver: Direktoratet for naturforvaltning Resultater presentert i dag er fra overvåkningsprogrammet , og hårprøver fra hi samlet av Høyskolen i Hedmark og Fylkesmannen i Hedmark

4 Genetisk analyse av sporprøver fra brunbjørn DNA analysen Anvender MIKROSATELITTER som molekylærgenetisk markør Områder i genomet som består av repeterte dinukleotider -GT(n) Antall repetisjoner (lengden) varierer mellom ulike individer. Et individ kan ha en eller to varianter av samme mikrosatelitt. 4

5 Mikrosatellitt analysen Genotype for markøren G1D: 127 / / / 127 DNA analysen For individbestemmelse av brunbjørn brukes minimum 6 mikrosatellittmarkører og en kjønnstest. Genetisk profil er resultatet fra analysen med minimum 6 markører og kjønnstesten. Alle genetiske profiler sammenlignes med eksisterende profiler i Svanhovd genetiske database, og gis individnavn (nye individ eller gjenfunn av kjente individ). 5

6 DNA-register Muligheter og begrensninger ved bruk av DNA i bestandsovervåkningen av brunbjørn Sikkert minimumstall, og kjønnsfordeling, g j g En del informasjon om vandring innenfor sesong og mellom sesonger begrensning: vandring mellom naboland Gjenfunn mellom år gir informasjon om stedegne bjørn samt en idé om alder Utfordring: sikkert tall på antall årlige ynglinger! Slektskapsanalyser kombinert med feltdata kan gi svar, krever mer omfattende analyse enn dagens individanalyse. DNA analyse av innsamlete sporprøver gir det beste bestandsestimatet dersom innsamlingen er god 6

7 Hedmark: Resultater fra populasjonsovervåkning og innsamling av hårprøver fra hi Geografisk fordeling 122 av kjønnsbestemt bjørn identifisert i Midt- og Nord-Norge 2006 og Sør-Norge 2007 Geografisk fordeling av 120 brunbjørn påvist i Norge i Det nasjonale overvåkningsprogrammet 7

8 Individer påvist i Hedmark gjennom DNAsporing Organisert sporprøveinnsamling p gjennom overvåknings- programmet i 2007 og Hårprøver fra hi for perioden Totalt 73 ulike individer identifisert, 8 hunn, 64 hann og 1 ukjent kjønn 5 hunnbjørn og 29 hannbjørn gjenfunnet 2 eller flere år (47 %). 21 av 73 individer også kjent fra Sverige (29 %), 3 hunn, 18 hann. Oversikt brunbjørn DNA-registrert i Hedmark, Antall Hunn Hann Ukjent individer

9 Individer Hedmark midtpunkt vist der flere funn fra samme individ Hunn Hann Individer Hedmark midtpunkt vist der flere funn fra samme individ Hunn Hann Ukjent 9

10 Individer Hedmark midtpunkt vist der flere funn fra samme individ Hunn Hann Hunnbjørn i Hedmark, DNA sporing 8 individer i Svanhovd genetiske database HE3 2006, også reg. Sverige (død) HE , også reg. Sverige HE HE , 04, 07 HE , 08 HE HE HE , også reg. Sverige 10

11 Alle observasjoner DNA, hunnbjørn Hedmark Problembjørn i Norge data fra Rovbasen Totalt i perioden: 46 døde bjørn 27 individer felt i skadefelling, nødverge og særlige tilfeller 14a: 25 hann, 2 hunn 18 av individene er aldersbestemt (årringer i tann). Snittalder, 4 år. Aldersspenn fra 1-18 år. 15 DNA registrert i Norge i 2 eller flere år (2 registrert t i 4 år, en i 5 år) 12 registrert kun et år 11

12 Rovbasen, online kartinformasjon (DN) Del 2: Forskning på Svanhovd Foto: Terje Kolaas 12

13 Pågående prosjekter innen brunbjørn genetikk Populasjonsovervåkning i Norge (DN) Spillningsinventering av brunbjørn i Västerbotn län, Sverige Overvåkning og karakterisering av Pasvik-Inari- Pechenga populasjonen: områdebruk og slektskap Sammenligning svenske og norske DNA analyser Hårfelle 2010; brunbjørn i områder med sau på utmark Populasjonsgenetikk: Norge-Finland Russland Hurtigtest for andre arter, forvekslingsarter Service laboratorium (hovedsakelig for forvaltning og politi) Subpopulasjoner av brunbjørn i Norge basert på 232 individer analysert med 10 mikrosatellittmarkører P1 = 62 P2 = 75 P3 = 43 P4 = 26 13

14 Populasjonsgenetikk: Norge, Finland og Russland Antall populasjoner resultat basert på 13 markører, statistisk metode: Bayesian MCMC Forsøk med hårfeller som påvisningsmetode for brunbjørn Illustrasjon: Leif Ollila 14

15 Hårfelleprosjekter 2007: Metodeutvikling, forsøksområde Pasvik, Inari (Finland), Pechenga (Russland) km 2, 112 felleposisjoner, 196 prøver, 24 ulike individer påvist. 2008: Påvisning av brunbjørn nær gårdsbruk i Pasvikdalen. 2009: Hårfeller i Anarjochka (Norge) og Lemmenjoki (Finland) Nasjonalparker, 850 km, 68 hårfelleposisjoner, 33 prøver, 6 ulike individer. 2010: Brunbjørn i områder med sau på utmarksbeite i Troms og Finnmark. Studieområde hårfelle 2008: 2 x 10 ruter à 2,5 x 2,5 km, totalt 125 km 2 Forsøksperiode: 13. august 10. september 15

16 Resultater 2008 Totalt 13 individer identifisert 7 hannbjørn 6 hunnbjørn Tetthet: 10 individer/100 km 2 Geografisk lokalisering av hårfeller som fikk besøk av bjørn gjennom innsamlingsperioden, 13. august 10. september 2008 Totalt 8 besøk i nærheten av gårdsbruk og annen bebyggelse Totalt 20 besøk i Totalt 20 besøk i område uten bebyggelse 16

17 Kjønnsfordeling og identiteter av bjørner identifisert i hver av de fire innsamlingsperiodene Uke 1: 13 august - 20 august Uke 2: 20 august - 27 august Hunndyr Hanndyr Uke 3: 27 august - 3 september Uke 4: 3 september 10 september Områdebruk binner i Sør-Varanger, slektskapsanalyser Foto: Steinar Wikan 17

18 Hunnbjørn i reproduktiv- og potensiell reproduktiv alder i Sør-Varanger ID, binne Feltobservasjon Registreringsår g for DNA ID, mulige avkom FI4 Voksen i , 2005, 2007, 2008 FI7, FI3, FI34, FI35, FI85, FI86 FI7 Ung i FI48, FI49, FI68 FI FI10, FI11 FI , 2008 FI70, FI71 FI19 Voksen i , 2008 FI40, FI52, FI53, FI54 FI40 Ung i FI72, FI73 FI , FI43 Trolig ung i , 2007, FI63-MO4 Ung i (Russland), 2007, Oppsummering slektskap Ynglinger påvist for 5 av 9 binner inkludert i studien Ynglinger påvist for 5 av 9 binner inkludert i studien Binnene har hatt fra 1-4 kull hver En binne hadde kull med 2 års mellomrom En annen hadde kull med 3 års mellomrom Minimum 1,2 ynglinger pr år i perioden

19 Binneområder i Sør-Varanger Binne ID Ant. år Ant. DNA Areal innenfor Omkrets rundt Lengste obs. prøver obs. punkter obs. punkter (km) (km 2 ) avstand mellom to obs. (km) FI4 4* FI7 5* FI19 4* FI FI FI FI63/MO Snittverdi 3,6 23,9 156,4 56,9 24,9 Områdebruk, binner i Sør-Varanger 19

20 Oppsummering områdebruk Flere distinkte binneområder i kommunen Flere distinkte binneområder i kommunen Stor grad av overlapping sør i kommunen Gjennomsnittsareal 156 km 2 Gjennomsnitt for binner med flest DNA prøver 245 km 2 20

21 Svanhovd Hans Geir Eiken Camilla Tobiassen Siv Grete Aarnes Mari Bergsvåg Paul E. Aspholm Lars Jensen Leif Ollila Ingrid Danielsen Tor Arne Bjørn Martin Smith Hilde Berg Ingvild Wartiainen Direktoratet for naturforvaltning Fylkesmannen i Finnmark Statens naturoppsyn Miljøverndepartementet Landbruk- og matdepartementet NINA Bioforsk Nord v/tjøtta Høyskolen i Hedmark, Evenstad Universitetene i Bergen og Tromsø Veterinærhøyskolen, Oslo Randsfjordmuseene Länsstyrelsen i Västerbotten Russland: O. Makarova, Pasvik Zapovednik;A A. Rykov, Pinega Zapovednik; P. Danilov, Karelian Research Center, Petrozadvodsk; E. Poroshin, Komi Science Centre Finland: Pekka Sulkava, Metsähallitus; Alexander Kopatz, Jouni Aspi, Ilpo Kojola, Universitet i Oulu USA: K. Kendall, Glacier Field Station, Montana Takk for oppmerksomheten Foto: Steinar Wikan 21