| 1. |
- Gustafsson, Malin, et al.
(author)
-
Kunskapsunderlag för en enhetlig förvaltning av OSPAR-listade Mytilus- och Ostrea-bankar Del 3 – Underlag för bedömning av bevarandevärde av Mytilus- och Ostrea-bankar
- 2023
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Tvåskaliga blötdjur (bivalver) som blåmusslor (Mytilus edulis) och ostron (Ostrea edulis) är nyckelarter i kustekosystem och de bidrar både till ökad biologisk mångfald genom att skapa livsmiljöer för andra organismer och till flera andra viktiga ekosystemtjänster.Under de senaste åren har både Mytilus- och Ostrea-bankar minskat i antal och omfattning i Europa, och det finns också starka indikationer på en liknande situation för Mytilus i Sverige. För Ostrea saknas generellt kunskap om populationsstorlekar, vilket gör bedömningar av populationsutveckling problematiskt. Bevarandeåtgärder som beståndsförstärkning och -restaurering ökar därför i omfattning allt eftersom biodiversitet förloras, och det finns ett växande intresse för att återställa habitat skapade av musslor och ostron på många platser i världen.Marina arter med hög spridningspotential, som till exempel Mytilus och i viss mån Ostrea, har historiskt setts som osannolika att uppvisa populationsgenetiska skillnader mellan olika geogra-fiska områden. Forskning har dock på senare tid visat att spridningsbarriärer orsakade av till exempel strömförhållanden eller skillnader i miljö är vanliga och kan resultera i genetiskt differentierade subpopulationer på geografiskt sett små skalor. Detta innebär att kunskap om populationsgenetiska mönster kan bidra med värdefull information för etablering av effektiva förvaltningsstrategier för olika arter, till exempel genom analys av populationsstrukturer och spridningsmekanismer. Exempelvis är populationsgenetiska strukturer, lokala mönster i rekrytering (det vill säga bottenfällning av nya musslor eller ostron) och spridning av larver av stort värde för att säkerställa en god genetisk bas för bevarande av källpopulationer och för att bibehålla en god rekryteringsbas och spridning av nya individer.För både Mytilus och Ostrea saknas idag kunskapsunderlag om grundläggande populationsgenetiska strukturer, liksom om lokalrekryteringsmönster och larvspridning, varför en bedömning av olika bankars bevarandevärde inte är möjlig. I denna rapport presenteras det arbete som gjorts med att ta fram kunskap som kan bidra till identifiering av särskilt värdefulla Mytilus- och Ostrea-bankar för förvaltning av arterna (AP3 i projektet). Med hjälp av genetiska analyser har storskaliga mönster av utbredning av de olika ”arterna” av släktena Mytilus och Ostrea i Skagerrak studerats, samt var gränserna går mellan de olika arterna och populationerna. Målet var att analysera genetisk diversitet, förekomst av isolerade populationer samt genflöde mellan olika områden i Skagerrak samt att identifiera möjliga barriärer för larvtransport längs med Sveriges och Norges kust.Vidare studerades konnektiviteten (definierat som hur väl områden länkas till varandra genom havsströmmar, t.ex. larv-transport från en population till en annan) mellan olika populationer genom att även beräkna spridningen av partiklar (ägg och larver) från Mytilus- och Ostrea-bankar med hjälp av en oceanografisk spridningsmodell (ROMS/OpenDrift), för att se i vilken utsträckning larver transporteras mellan olika lokaler. Målet var även att identifiera viktiga områden där larver från flera områden samlas samt viktiga källregioner.Resultaten från spridningsberäkningar och genetiska data var samstämmiga för Mytilus. De visade en generell transport av larver norrut, och att lokaler i den inre skärgården var mer isolerade än i den yttre delen av skärgården, särskilt området innanför Tjörn och Orust samt Oslofjorden. En barriär observerades även mellan Tvedestrand och Kragerö längs den norska kusten. Den sydeuropeiska arten M. galloprovencialis observerades också i svenska vatten för första gången, dessutom på flera olika platser, men i en låg andel av det totala antalet provtagna musslor. Genetisk övervakning av denna främmande art är önskvärd för att studera hur förekomsten av arten utvecklas i framtiden och hur den interagerar med lokala bestånd av M. edulis.För Ostrea var de genetiska mönstren och resultaten från modelleringen mindre samstämmiga. Modelleringsresultaten visade att lokaler i den inre skärgården hade lite larvutbyte med andra områden. Lokaler i den mellersta skärgården hade mest utbyte av larver både sinsemellan och med framförallt lokaler i ytterskärgården. Genetiska data visade dock inte på någon tydlig geografisk struktur, möjligen på grund av historiska förflyttningar av ostron. Gemensamt för Mytilus och Ostrea är att larver generellt färdas i en nordlig riktning längs med Sveriges kust, och att larver från många olika populationer samlas i mellersta skärgården i området kring Kosterhavet. Här borde den genetiska diversiteten därför vara hög. Baserat på resultatet från modelleringen bakåt i tiden kan antas att viktiga källområden till larver kan finnas längre söderut mellan Öckerö och Väderöarna. Baserat på resultaten presenterade i denna rapport kan konstateras att både Mytilus- och Ostrea-populationerna i området bör förvaltas som separata sub-enheter, då det finns omfattande genetiska strukturer och spridningsbarriärer för de två arterna. Till exempel är det viktigt att bevara populationer i Göteborgsområdet samt i området runt Koster, då det ena utgör ett viktigt källområde och det andra ett viktigt område där stora mängder larver samlas.Det är också viktigt att bevara både kustnära bankar och bankar i utsjömiljöer på grund av den låga larvspridningen mellan dessa två områden. Bankarna i den mellersta skärgården får bidrag från både den yttre och inre skärgården, så det är möjligt att dessa bankar kan agera som bryggor mellan bankarna i den yttre och den inre skärgården. Vissa områden, såsom området innanför Orust och Tjörn, är mer eller mindre isolerade, vilket gör det viktigt att här skapa en lokal förvaltning som tar hänsyn till bristen på larvtransport in och ut ur området. Avseende Orustområdet är det också viktigt att i framtida undersökningar studera hur det stora antalet musselodlingar i området påverkar de vilda populationerna.Sammantaget kan konstateras att det framkommit mycket värdefull information inom detta projekt som kan bidra till framtagandet av konstruktiva och långsiktigt hållbara förvaltningsstrategier för både Mytilus och Ostrea, men att det samtidigt finns behov av ytterligare utveckling och kunskapsbyggande kring vissa aspekter, framför allt kopplat mot spridning och populat-ionsstrukturer för Ostrea samt interaktioner mellan odlade och vilda musslor.
|
|
| 2. |
- Gustafsson, Malin, et al.
(author)
-
Unlocking the secret life of blue mussels: Exploring connectivity in the Skagerrak through biophysical modeling and population genomics
- 2024
-
In: Evolutionary Applications. - 1752-4571. ; 17
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Knowledge of functional dispersal barriers in the marine environment can be used to inform a wide variety of management actions, such as marine spatial planning, restoration efforts, fisheries regulations, and invasive species management. Locations and causes of dispersal barriers can be studied through various methods, including movement tracking, biophysical modeling, demographic models, and genetics. Combining methods illustrating potential dispersal, such as biophysical modeling, with realized dispersal through, e.g., genetic connectivity estimates, provides particularly useful information for teasing apart potential causes of observed barriers. In this study, we focus on blue mussels (Mytilus edulis) in the Skagerrak—a marginal sea connected to the North Sea in Northern Europe—and combine biophysical models of larval dispersal with genomic data to infer locations and causes of dispersal barriers in the area. Results from both methods agree; patterns of ocean currents are a major structuring factor in the area. We find a complex pattern of source-sink dynamics with several dispersal barriers and show that some areas can be isolated despite an overall high dispersal capability. Finally, we translate our finding into management advice that can be used to sustainably manage this ecologically and economically important species in the future.
|
|
| 3. |
- Laugen, Ane T., et al.
(author)
-
Do common frogs (Rana temporaria) follow Bergmann’s rule?
- 2005
-
In: Evolutionary Ecology Research. - 1522-0613 .- 1937-3791. ; 7:5, s. 717-731
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Questions: Does intraspecific extension of Bergmanns rule – larger size within a species incooler areas – hold true for ectotherms in general, and for the common frog (Rana temporaria)in particular? What is the relative importance of genetic and environmental factors (i.e. directenvironmental induction) in determining latitudinal patterns of body size variation in commonfrogs?Methods: We tested for a positive association between mean body size and latitude incommon frogs (Rana temporaria) across a 1600 km long latitudinal gradient in Scandinaviaboth for wild-collected adults and laboratory-reared metamorphs.Results: In adults, the mean body size increased from south to mid-latitudes, and declinedthereafter. This occurred despite the fact that the mean age of adult frogs increased withincreasing latitude, and age and body size were positively correlated. The latitudinal pattern ofbody size variation in metamorphs reared in a common garden experiment was similar to thatobserved among wild-caught adults.Conclusions: The results suggest that the concave pattern of body size variation across thelatitudinal cline may be at least partly genetically determined, and that although there isconsiderable geographic variation in mean body size of R. temporaria, this variation does notconform with Bergmann’s rule.
|
|
| 4. |
- Laugen, Ane T., et al.
(author)
-
Kunskapsunderlag för en enhetlig förvaltning av OSPAR-listade Mytilus- och Ostrea-bankar. Del 1 Nulägesanalys av Mytilus- och Ostrea-bankar i Sverige.
- 2023
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Tvåskaliga blötdjur (bivalver) som blåmusslor (Mytilus edulis) och ostron (Ostrea edulis) är nyckelarter i kustekosystem, och de bidrar både till ökad biologisk mångfald genom att skapa livsmiljöer för andra organismer och till flera andra viktiga ekosystemtjänster. Under de senaste åren har både Mytilus- och Ostrea-bankar minskat i antal och omfattning i Europa, och det finns också starka indikationer på en liknande situation för Mytilus i Sverige. För Ostrea saknas generellt kunskap om populationsstorlekar, vilket gör bedömningar av populationsutveckling problematisk.Den hotbildsanalys som genomförts av OSPAR för Mytilus- och Ostrea-bankar i Europa indikerar att den primära orsaken till förlust av bivalvbankar i Europa är överexploatering av resursen och habitatförlust, samt sjukdomsutbrott orsakade av patogener. Svenska bivalvbestånd är dock mer eller mindre förskonade från dessa påverkansfaktorer, och andra aspekter kan därmed antas ha större påverkan på populationsutvecklingen. Till exempel finns det en oro bland förvaltande myndigheter att det invasiva stillahavsostronet (Magallana gigas) kommer att försämra förutsättningarna för livskraftiga bestånd av Mytilus och Ostrea i Sverige.I detta projekt sammanställdes data från historiska (1970-talet och framåt) inventeringar med syfte att utvärdera om analys av förändringar av bivalvpopulationerna över tid var möjlig. Genomgången av historiska data från Bohuslän genererade inga tidsserier som kunde bidra till en värdering av populationsutvecklingen av Mytilus och Ostrea. I tillägg visade genomgången att inventeringsmetoderna som använts skiljde sig över tid och att det saknades en standardiserad definition av vad som betecknas som en bivalvbank.Sammantaget visar detta på behovet av kontinuitet och standardiserad övervakning av bivalvbankar, inkluderande en tydlig definition av vad som räknas som en bivalvbank. Detta skapar förutsättningar för uppbyggnad av tidsserier och uppföljning av trender i populationsutvecklingen av målarterna.Sammanställningen av historiska data kombinerades också med en hotbildsanalys med fokus på interaktioner med det invasiva stillahavsostronet, med karteringar av nuvarande utbredningar och övervakning för utvärdering av populationsutveckling i nutid, samt med en analys av kort-tidsförändringar i populationsutbredning och/eller tätheter. Detta underlag kombinerades i en nulägesanalys för utvärdering av statusen av Mytilus och Ostrea-bankar idag. Hotbildsanalysen visade att på kort sikt är sjukdomsutbrott och parasiter troligen det största hotet mot svenska bivalvbestånd, detta på grund av den fortsatta importen av levande livsmedel som kan föra med sig patogener.I ett mer långsiktigt perspektiv är klimatförändringar och ökande förekomst av miljögifter allvarliga hot mot grunda, kustnära miljöer. Trots att det invasiva stillahavsostronet i hög grad har överlappande habitat och ekologiska funktioner som de inhemska arterna kunde vi i detta projekt inte se några tecken på negativa interaktioner.Övervakning av populationsut-veckling i ett urval av bankar påvisade en minskning i individtäthet för både Mytilus- och Ostrea-bankar över tid inom projektet (2018-2021), ett mönster som också stärktes för Mytilus genom återinventering av tidigare inventerade bankar. För Ostrea visade återinventeringen av tidigare inventerade lokaler ett mer spritt mönster, med en ökning av antalet ostron i vissa bankar medan antalet ostron på andra lokaler hade minskat.Sammantaget konstaterades att det är sannolikt att en minskning av framför allt Mytilus skett från 1990-talet och framåt, och att mer information krävs för att fastställa både omfattning och orsak till de mönster som observerats.Baserat på resultaten rekommenderas fyra huvudåtgärder för att förbättra kunskapsläget för kustnära bivalver. För det första behöver artspecifika definitioner av vad som menas med Mytilus- och Ostrea-bankar tas fram. Definitionen bör innehålla information om täcknings-grad/täthet, bankens area, fördelning av bivalver inom banken och förekomst av stillahavsost-ron. Definitionen bör också likriktas med internationella ramverk och ta fältförhållanden i be-aktning.För det andra bör övervakningsprogram som registrerar utbredning och förändringar i demografiska parametrar (t.ex. populationstäthet/täckningsgrad/biomassa, rekrytering, mortali-tet och tillväxt) för både Mytilus och Ostrea etableras. Tidsserier av data är det enda som möjliggör analys av populationsutveckling och identifiering av hotbilder.För det tredje behöver infrastruktur och rutiner för lagring av inventeringsdata samt implementering i enlighet med FAIR-principen tas fram för att säkerställa att historiska uppgifter inte går förlorade. Mycket data förloras då det lagras inom specifika projekt och hos enskilda individer. Då data ofta samlas in inom pågående forskningsprojekt måste lösningar för lagring med publiceringsembargo för andra aktörer än de som samlat in uppgifterna utredas.Slutligen krävs fortsatt kunskapsbyggande om både generella och specifika hot och möjliga åtgärder som kan minska hotbilden. Exempel på aktiviteter kopplade till detta är generell påverkansanalys av olika riskfaktorer och kombinationer av dessa, kunskapsutveckling om effekterna av skörd av vilda Ostrea-bestånd och etable-ring av verksamhetsbaserad förvaltning samt kunskapsutveckling rörande födokonkurrens och andra interaktioner mellan stillahavsostron och våra inhemska bivalver, framför allt för Ostrea.
|
|
| 5. |
- Laugen, Ane T., et al.
(author)
-
Latitudinal and temperature-dependent variation in embryonic development and growth in Rana temporaria
- 2003
-
In: Oecologia. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0029-8549 .- 1432-1939. ; 135:4, s. 548-554
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Variation in seasonal time constraints and temperature along latitudinal gradients are expected to select for life history trait differentiation, but information about the relative importance of these factors in shaping patterns of divergence in embryonic traits remains sparse. We studied embryonic survival, growth and development rates in the common frog (Rana temporaria) along a 1,400-km latitudinal gradient across Sweden by raising embryos from four populations in the laboratory at seven temperatures (9 degrees C, 12 degrees C, 15 degrees C, 18 degrees C, 21 degrees C, 24 degrees C, 27 degrees C). We found significant differences in mean values of all traits between the populations and temperature treatments, but this variation was not latitudinally ordered. In general, embryonic survival decreased at the two highest temperatures in all populations, but less so in the southernmost as compared to the other populations. The northernmost population developed slowest at the lowest temperature, while the two mid-latitude populations were slowest at the other temperatures. Hatchling size increased with increasing temperature especially in the two northern populations, whereas the two southern populations showed peak hatchling size at 15 degrees C. Analyses of within-population genetic variation with a half-sib design revealed that there was significant additive genetic variation in all traits, and egg size-related maternal effects were important in the case of hatchling size. Overall, our results indicate that unlike larval growth and development, variation in embryonic development and growth in R. temporaria cannot be explained in terms of a latitudinal gradient in season length. While adaptation to a latitudinal variation in temperature might have contributed to the observed differentiation in embryonic performance, the effects of other, perhaps more local environmental factors, seem to have overridden them in importance.
|
|
| 6. |
- Laugen, Ane T., et al.
(author)
-
Latitudinal countergradient variation in the common frog (Rana temporaria) developmental rates : evidence for local adaptation
- 2003
-
In: Journal of Evolutionary Biology. - : Wiley. - 1010-061X .- 1420-9101. ; 16:5, s. 996-1005
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Adaptive genetic differentiation along a climatic gradient as a response to natural selection is not necessarily expressed at phenotypic level if environmental effects on population mean phenotypes oppose the genotypic effects. This form of cryptic evolution--called countergradient variation--has seldom been explicitly demonstrated for terrestrial vertebrates. We investigated the patterns of phenotypic and genotypic differentiation in developmental rates of common frogs (Rana temporaria) along a ca. 1600 km latitudinal gradient across Scandinavia. Developmental rates in the field were not latitudinally ordered, but displayed large variation even among different ponds within a given latitudinal area. In contrast, development rates assessed in the laboratory increased strongly and linearly with increasing latitude, suggesting a genetic capacity for faster development in the northern than the southern larvae. Experiments further revealed that environmental effects (temperature and food) could easily override the genetic effects on developmental rates, providing a possible mechanistic explanation as to why the genetic differentiation was not seen in the samples collected from the wild. Our results suggest that the higher developmental rates of the northern larvae are likely to be related to selection stemming from seasonal time constrains, rather than from selection dictated by low ambient temperatures per se. All in all, the results provide a demonstration of environmental effects concealing substantial latitudinally ordered genetic differentiation understandable in terms of adaptation to clinal variation in time constrains.
|
|
| 7. |
- Laugen, Ane T., et al.
(author)
-
Maternal and genetic contributions to geographical variation in Rana temporaria larval life-history traits
- 2002
-
In: Biological Journal of the Linnean Society. - : Oxford University Press (OUP). - 0024-4066 .- 1095-8312. ; 76:1, s. 61-70
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- The relative importance of genetic, environmental, and maternal effects as determinants of geographical variation in vertebrate life-histories has not often been explored. We examined the role of genetic and maternal effects as determinants of population divergence in survival and three important larval life-history traits (growth rate, age, and size at metamorphosis) using reciprocal crosses between two latitudinally separated populations of the common frog (Rana temporaria Linnaeus). Genetic effects were important in all three traits as indicated by the significant effect of male origin, but there was also evidence for nonadditive genetic contributions on metamorphic size and growth rate. Likewise, maternal effect contributions to population divergence were large, partially environment dependent, and apparently acting primarily through egg size in two of three traits. These results suggest that both genetic and maternal effects are important determinants of geographical variation in amphibian life-histories, and that much of the differentiation resulting from maternal effects is mediated through variation in egg size.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Laugen, Ane T, et al.
(author)
-
The Pacific Oyster (Crassostrea gigas) Invasion in Scandinavian Coastal Waters: Impact on Local Ecosystem Services
- 2015
-
In: Biological Invasions in Changing Ecosystems: Vectors, Ecological Impacts, Management and Predictions.. - Warsaw : DE GRUYTER OPEN. - 9783110438666 ; , s. 232-257
-
Book chapter (peer-reviewed)abstract
- Shellfish have always played an important role in subsistence and income for coastal communities. Shallow-water bivalve beds are easily accessible and have been exploited and overexploited for centuries. Depletion of stocks has lead to farming and aquaculture of many species. Few species, if any, have been as popular and successful as the the Pacific oyster (C. gigas). Its highly efficient filter feeding, high growth rates, massive repoductive output, and tolerance of a large range of abiotic conditions, has not only made it one of the world’s 20 most cultured species, but also one of the most invasive. This chapter tracks the Pacific oyster on its way towards the North-eastern corner of its European distribution, predicts its future distribution, and discusses the implications for local ecosystems.
|
|
| 10. |
|
|
