Tartu Ülikooli zooloogid lahendasid Skandinaavia karude mõistatuse ({{commentsTotal}})

Inimasustus, maanteed ja rändepiirajad võivad olla olulisteks populatsioone lõhestavateks teguriteks.
Inimasustus, maanteed ja rändepiirajad võivad olla olulisteks populatsioone lõhestavateks teguriteks. Autor/allikas: Creative Commons Flickr/Larry Lamsa

Kujutage ette, kui rahvused oleksid rangelt riigipiiridega määratletud: nii et Saksa-Poola piiri ühel pool elavaid inimesi peetaks iseenesestmõistetavalt kõiki sakslasteks ja teisel pool piiri poolakateks. Seejuures eeldataks, et piiriülene suhtlus on vaid platooniline.

Arusaadavalt ei kirjelda selline lähenemine tegelikku olukorda ja rahvused on omavahel, eriti piirialadel, segunenud. Kuid just nii on seni teravate joontega jagatud metsloomade asurkondi, võtmata arvesse sujuvaid üleminekuid ja reaalsuses toimuvat segunemist.

Tartu Ülikooli, Norra Biomajanduse Instituudi, Norra Maaülikooli ja Norra Loodusresursside Instituudi koostöös on välja töötatud uus geeniandmetel baseeruv meetod loomapopulatsioonide kirjeldamiseks ja kaardistamiseks, mis võimaldab senisest palju täpsemalt looduses toimuvat mõista. See on oluline info näiteks ulukipopulatsioonide kaitsel ja majandamisel, aga ka uluki läbipääsude planeerimisel maanteedele ja raudteedele nagu Rail Baltic.

„Kui maismaaliigid elavad ookeani saartel, a’la Darwini vindid, siis on korrektne, et eri saarte asurkonnad on teineteisest eraldatud ja selgelt piiritletud. Aja jooksul kinnistuvad selged erinevused ka geenisagedustes. Kuid enamus loomi elab märksa vabamalt ilma selgete piirideta. See küll ei tähenda, et populatsioonid ei eristuks geneetiliselt, kuid erinevused on palju sujuvamad. Seni ei olnud sellise olukorra kirjeldamise jaoks metoodikat, mis baseeruks hajusate piiride eeldusel.“ kirjeldab metsas ja maailma teaduses toimuvat Tartu Ülikooli zooloog Jaanus Remm. „Enamus teadusuuringuid lahendati eeldusega, et populatsioonidel on kindlad piirid, hoolimata sellest, et tegelikult on enamusel juhtudest eri päritolu geeniliinid piirialadel tihedalt läbipõimunud.“

Kui meenutada Eesti Entsüklopeediast tuttavaid maailma loomaliikide areaale, siis joonistati need tavaliselt kaardile suurte kindlapiiriliste laikudena. Praktikas on loomarühmade geenierisused sujuvalt muutuvad ja populatsioone kirjeldav kaart võiks pigem näha välja nagu kõrgusvööndilisust kirjeldav mägede piirkond, kus erinevate värviüleminekute abil maastikke kujutatakse.

“Euroopa inimeste jagamine geneetilisteks rahvusteks oleks ilmselt vale. Tegelikkuses on see kõik ju üks suur läbisegunenud pott ja pole selgepiiriliselt eristuvaid rahvuseid. Mõnes riigis on mõne geeni sagedus suurem, mõnes riigis teise – aga üleminekud on tegelikult väga sujuvad,“ selgitab Remm.

Eriala teadusringkonnas kiirelt palju tähelepanu saanud teooria ja lahendus sai alguse Tartu Ülikooli zooloogia osakonna iganädalastest kraadiõppurite seminaridest. See näitab kui oluline on teaduses omavaheline ideede jagamine, peegeldamine ja elavad arutelud. Fakt, et teooria testimine, põhjalik analüüs ja teadusartikliks vormistamine võttis üheksa aastat, näitab, et tunnetuslikult loogilise lahenduse numbritesse panemine võib olla keerulisem kui esiti tundub.

Mis on nüüd paremini?

„Tulemusena mõistame nüüd loodust paremini. Hea mõistmine on alati heade rakenduste ja õigete otsuste eeldus,“ toonitab Remm.

Millised on loomapopulatsioonide probleemid, mille lahendamisel sellist täpset infot vaja on? Väikeste eraldatud loomarühmade puhul on probleemiks sugulussigimine, mis nõrgestab populatsiooni geneetiliselt; tähtis on teada kuidas levivad võõrliigid ning tuvastada rändebarjääre ja rändekoridore. Näiteks kas vene karud käivad Eestis üle Narva jõe või läbi Pihkva oblasti, või hoopis üle Peipsi. Muuseas, rajatava piiritara projektis on metsloomade liikumine lahendamata küsimus.

Kolu ökodukt aitab vähendada maantee poolt loodud rändebarjääri. 2016. Allikas: Eero Vabamägi/Postimees/Scanpix

Loodud lahendus imiteerib looduslikku süsteemi paremini kui senised. Seda testiti koos Norra kollegidega kasutades uurimisobjektina Skandinaavia karusid. Julia Schregel, Norra Biomajanduse Instituudist, kirjeldab Skandinaavia karude keerulist minevikku:

“Siinne Skandinaavia pruunkarude populatsioon on väga eriline, sest see päästeti sisuliselt väljasuremisest. 20. sajandi alguses otsustasid Rootsi ja Norra, et soovivad oma maad karudest puhtaks saada ja see neil ka peaaegu õnnestus. Arvukus langes väga kiiresti ja lõpuks oli alles vaid mõnisada Rootsis elavat pruunkaru. Õnneks valitsuste suhtumine muutus ja sajandi keskel võeti liik kaitse alla.”

“Üheks probleemiks, mida siin Norras kindlasti lahendada püütakse, on see kuidas üheaegselt kasvatada kariloomi ja säilitada suurkiskjate asurkonnad. Arutelud on tulised ja emotsioonaalsed sel teemal,” lisab Schregel.

Skandinaavia karude uurimiseks oli esmalt vaja geeniproove, milleks koguti üle Norra ja Rootsi hulgaliselt karude väljaheiteid. Samuti saadi karvaproove DNA analüüsiks ka uudsete karvalõksude abil. Kokku 1530 karu proovid võimaldasid analüüsida looduses toimuvat isendi põhiselt ja ümber hinnata, mis seis sealsete karudega tegelikult on.  

Karvalõks kujutab endast 50 cm kõrgusele paigaldatud okastraati, mille kõrvale on peibutiseks pandud loomaverd, kalarappeid või muud tugevalt lõhnavat ja sellega karu ligi meelitavat kraami. Kui karud ronivad okastraadi alt ja üle, jäävad DNA-d sisaldavad karvad teadlastele uurimiseks traadi külge. Meetod ei põhjusta karule kannatusi. Video: Julia Schregel.

Selgus, et varasemate meetoditega tuvastatud nelja karupopulatsiooni asemel on Skandinaavias hoopis kolm. Varem eristatud kaks populatsiooni liideti uute tulemuste põhjal kokku.

“Need piirid olid populatsioonide vahele, võiks öelda, meelevaldselt pandud (tegelikult pigem siiski heade teadmiste puudumisest). Kui järeldada, et populatsioonidevahelised piirid on tugeval kujul olemas ja seotud näiteks mõne tuvastamata levimisbarjääriga, on oht teha üsna kulukaid rakendusotsuseid. Kuigi tegelikult on tegemist sujuva üleminekuga ning naaberasurkonnad omavahel hästi seotud ning teineteist toetavad. Tänapäeva teadusuuringud on sageli üsna kallid, kuid neile järgnevad rakendusprojektid on reaalsuses suurusjärkude võrra kulukamad (nt loomade ümberasustamine, elupaikade loomine, rohetaristu ehitamine),” kirjeldab Remm miks on suur vahe, kas tegemist on kolme või nelja geneetiliselt eristuva loomarühmaga.

Skandinaavia karud jagunevad kolmeks osapopulatsiooniks, mida eristavad kaks geenisiirde barjääri, Kesk-Rootsis ja Põhja-Lapimaal. Keskmine suurim osapopulatsioon jagati varem kaheks, kuid arvestades selle ala geograafilisest suurusest tingitud karude loomulikku levimispiirangut selgus, et neid ei ole põhjendatud eristada.

Projektis osalenud Tartu Ülikooli juhtivteadur Urmas Saarma laiendab veelgi: “Meetod võimaldab analüüsida nii väga suures geograafilises mastaabis (Euroopa, Euraasia) toimuvaid populatsiooniprotsesse (nt kus asuvad loomade peamised migratsiooniteed ning -barjäärid) kui ka lokaalselt, nt Eesti piires toimuvat. See on ruumigeneetiline meetod, millel on rida eeliseid ja võimaldab asendada mahukaid telemeetriauuringuid, mis suurtel territooriumidel eeldaks väga paljude loomade kinnipüüdmist ja GPS-kaelustamist, mis oleks aga äärmiselt raskesti teostatav ja hirmkallis.”

Teine nüanss, mida uus metoodika võimaldab, on sellistes andmestikes sageli esineva “segapudru” korrastamine ning eri ruumimastaapidega mustrite eristamine. Nii on suuremate populatsioonide seas lisaks ka väiksemaid eristuvaid gruppe. „Nagu merel on lained ja suurte lainete peal on lisaks veel väike virvendus – nii saab nüüd populatsioonimustris vaadelda mitut segunenud struktuuri eraldi, neid eristada ja eraldi analüüsida,“ selgitab Remm.

Toimetaja: Randel Kreitsberg, Tartu Ülikool



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: