Forskere avdekker hvithaiens slektshistorie

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nord universitet - les mer.

Hvithaien er kritisk truet i europeiske farvann. (Foto: Henley Spiers)

For 100.000–200.000 år siden delte bestanden av hvithai seg i tre geografisk adskilte populasjoner. Det viser nye genetiske studier.

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.

Teamet bak haiforskningen ved Nord universitet har bestått av Galice Hoarau, Leslie Robert Noble, Isabel Wagner og Martina Kopp. (Foto: Nord universitet)

– 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.

– 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.

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

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.

Referanse:

Isabel Wagnser, Galice Hoarau mfl.: Genome analysis reveals three distinct lineages of the cosmopolitan white shark. Current Biology, 2024. Doi.org/10.1016/j.cub.2024.06.076