https://frosthead.com

For å gjøre hummerfiskeri mer bærekraftig, forskere forsøk på å avkode krepsdyr-DNA

Badet i smør eller lett spritzed med fersk sitronsaft, er hummer kongen av sjømat - et kongelig krepsdyr med en ikke-sporbar avstamning hvis reise fra havbunnen til bordet kan være full av politisk og økologisk usikkerhet. I takt med at forbrukerne etter ansvarsfullt høstet sjømat øker, har selskaper som Red Lobster, Chicken of the Sea og Seattle Fish Co. lovet å gjøre en bedre jobb med å spore kilden til hummeren de importerer. Etter å ha løftet, er det imidlertid vanskelig fordi det ikke er noen effektiv måte å identifisere hvor en hummer ble fanget når den treffer bryggene. Det er grunnen til at Stephen Box og Nathan Truelove, forskere fra Smithsonian Marine Station i Fort Pierce, Florida, søker etter hummerens genetiske kode for et bedre sporbarhetsverktøy.

Relatert innhold

  • Å spore fiskefartøy avslører industriens toll på havet
  • Hvorfor smartere fiskeøvelser ikke redder Maine Cod fra kollaps
  • Klimaendringer skaper kannibal hummer
  • Ikke hør på Buzz: Hummer er faktisk ikke udødelige

De fleste av hummerhalene som konsumeres i USA kommer fra Karibia, hvor nøyaktig er umulig å si med dagens teknologi. Men denne informasjonen er kritisk viktig fordi ulovlig, uregulert og urapportert hummerfiske koster noen land millioner av dollar i tapte inntekter årlig. Det reduserer også antall hummer i marine helligdommer ment som sikre naturtyper der dyr kan avle og vokse uten fiskepress.

Hvis en hummer hjemmet territorium er skrevet inn i sin genetiske kode som Box og Truelove mistenker, kan det være mulig å skille en lovlig fanget hummer fra en med skyggefull bakgrunn - kanskje til og med etter at den er kommet til middagstallerkenen.

Økonomisk er karibisk hummer, også kjent som spiny hummer, blant det største og viktigste fiskeriet i Karibia. USA er den største forbrukeren av den ressursen. I følge Jimmy Andino, en forsker og hummerfiskerispesialist ved Center for Marine Studies i Honduras, eksporterer hans land alene 40 millioner dollar hummer til det amerikanske markedet. Han sier at intensivt hummerfiske i hele Karibia forårsaker en jevn nedgang i både antall og størrelse på hummer tilgjengelig for å tilfredsstille det markedet. Insentivet til å fiske utenfor lovlige grenser er sterkt.

Hummer bruker sine første måneder av livet som bittesmå svømmelarver som kan bæres vidt og bredt med strømmer. Som et resultat har genene blitt homogenisert i hele Karibia. "Det er veldig liten genetisk differensiering mellom hummer i Karibia, " sier Box. Men det vi mistenker, er at når en hummer slår seg ned i et område, begynner miljøet å forme hvordan den vil fungere på det bestemte stedet. Vi er alle påvirket av miljøet vårt, og vi begynner å uttrykke gener for å reagere på miljøforholdene. ”

Hos Himalaya-kaniner, for eksempel, slår varme forhold av gener som forteller dyrets celler til å produsere melanin. Uten melanin blir kaninens pels hvit. Under kalde forhold slår melanin gener på og pelsen blir svart. Når det gjelder hummer kan miljøfaktorer som saltholdighet, vanndybde og turbiditet forårsake visse endringer i dyrets genetiske kode som slår eller slår spesifikke gener på.

I sommer vil Box og Truelove samle vevsprøver fra hummer i fem geografisk forskjellige områder i Karibia for å se om de kan finne spesifikke DNA-biter som kommer til uttrykk på forutsigbare måter basert på deres beliggenhet. Forskerne trenger ikke engang å vite hva disse genene gjør, bare om de er slått av eller ikke.

"Hvis vi kan identifisere det, kan vi si 'hvis du uttrykker det settet med gener, eller den spesifikke signaturen til gener, må du bo i dette området, '" sier Box, "fordi du ikke ville uttrykke dem hvis du bodde i et annet område. ”

Spiny hummer Intensivt hummerfiske i hele Karibia forårsaker en jevn nedgang i både antall og størrelse på hummer tilgjengelig for å tilfredsstille dette markedet. Insentivet til å fiske utenfor lovlige grenser er sterkt. (© Alex Mustard / Nature Picture Library / Corbis)

Et slikt verktøy ville være en enorm forbedring i forhold til nåværende sporingsmetoder som er avhengige av ressurskrevende patruljebåter, egenrapportering fra fiskere når de ikke laster av fangsten og GPS installert på fiskefartøy, som forteller hvor en båt har vært, men ikke hvor en hummer er blitt fanget.

Å søke etter miljøfølsomt DNA i en hvilken som helst organisme er et relativt nytt felt, og å bruke disse konseptene på fiskeriforvaltning er ukjent territorium. "Hvis det kan gjøres, vil det være veldig, veldig nyttig, " sier Nancy Daves fra NOAAs fiskerikontor for internasjonale anliggender. "Vi vet at det er en betydelig mengde [med krypskyting og ulovlig fiske] i Karibia, hvor det er som et basseng med land rundt omkring. De stjeler alle fra hverandre. ”

På Jamaica, for eksempel, melder regjeringen at krypskyttere ranet 130 millioner dollar i hummer fra det landets farvann mellom 2006 og 2011. "De bygger faktisk inn en faktor på 10 prosent i sin forvaltningsplan for å tildele ulovlig bruk, " sier Daves. "De erkjenner dette som et faktum om livet i Karibia."

Det er et faktum at USA spiller en hånd i, og kan tenkes å endre seg hvis sporbarheten blir bedre og importører og distributører nekter å kjøpe hummer fra ulovlige, uregulerte og urapporterte (IUU) kilder . Hummerlova noen allerede har signert er ment å hindre importen av hummer fanget ved bruk av farlige dykkemetoder som er forbudt i de fleste karibiske land. Til tross for lovene bruker noen fiskere fremdeles dykking, og etter hvert som flere og flere hummer tas ut av havet, dykker de stadig dypere for å finne dem.

I sommer vil Stephen Box og Nathan Truelove samle vevsprøver fra hummer i fem geografisk forskjellige områder i Karibia for å se om de kan finne spesifikke DNA-biter som kommer til uttrykk på forutsigbare måter basert på deres beliggenhet. I sommer vil Stephen Box og Nathan Truelove samle vevsprøver fra hummer i fem geografisk forskjellige områder i Karibia for å se om de kan finne spesifikke DNA-biter som kommer til uttrykk på forutsigbare måter basert på deres beliggenhet. (George Stoyle, Earth in Focus)

Box sier at hvert år, langs den fattige Miskito-kysten i Honduras og Nicaragua, dekompresjonssykdom fra å dykke for dypt og holde seg for lenge dreper omtrent 20 dykkere hvert år og ødelegger mange flere. Et genetisk verktøy som identifiserer dybden i en hummerområdet vil hjelpe signatører til hummerløftet å følge gjennom løftet. På samme måte vil det å finne en genetisk signatur som identifiserer den geografiske regionen en hummer kommer fra, bidra til å begrense krypskyting over internasjonale grenser. "Hummer er ikke en del av Honduras kosthold, " sier Andino, "men det er en del av vår industri for eksport. Det genetiske arbeidet vil hjelpe oss å være sikre på at hummeren som blir fanget i Honduras tilhører Honduras. At det ikke kommer til ulovlig og urapportert fiske. ”

I følge Box, så viktig som deres økonomiske innvirkning, kan krypskyttere også gjøre det vanskelig å måle den økologiske bærekraften til fiskeriet de kaster fra, så vel som den de hevder å fiske. "Hvis du prøver å styre et fiskeri i et bestemt område, " sier Box, "vil du virkelig vite hvor mye produksjon som kommer ut av dette området. Hvis du faktisk stjeler den fra et annet sted, kan det være veldig vanskelig å vite hvor mange hummer du virkelig har. ”

Spiny hummer Karibisk hummer, også kjent som spiny hummer, er blant det største og viktigste fiskeriet. USA er den største forbrukeren av den ressursen. (© Michele Westmorland / Corbis)

Den genetiske metoden Box og Truelove utforsker ville hjelpe naturressursforvaltere å få et bedre håndtak på hummerbestandene sine, og de jobber med Andino for å samle prøver av hummer i hele Honduran farvann i håp om å bedre forstå landets hummerbestand.

Teknologien de utvikler kan også være relevant for andre fiskerier. "Jeg tror det er teoretisk sett noe som kan og vil bli brukt, " sier John Henderschedt, direktør for NOAAs sjømatinspeksjonsprogram. "Det som er mindre klart, i det minste på kort sikt, er i hvilken grad det kan brukes i forskjellige fiskerier." Teknologi for genetisk testing er dyrt sammenlignet med noen andre metoder. I tillegg endres noen miljøforhold fra år til år, så den genetiske signaturen for en gitt region kan trenge å bli identifisert på årlig basis. Henderschedt sier det ikke er sannsynlig at det vil være verdt kostnadene i alle tilfeller, men at det kan være veldig verdifullt hvis det brukes i områder der IUU-fiske utgjør den største risikoen for miljømessige eller økonomiske tap.

I felten Den genetiske metoden Box og Truelove utforsker ville hjelpe naturressursforvaltere å få et bedre tak på hummerbestandene. (George Stoyle, Earth in Focus)

I følge Truelove er dette spørsmål som skal adresseres nede i veien. Akkurat nå er han og Box fokusert på trinn en. "Det har ikke vært noen genetiske studier på denne arten, " sier han. "Vi bygger dette opp fra bunnen av." Selv teknikkene for å samle DNA i felt er nye. Ved å bruke flytende nitrogen for å bevare DNA av høy kvalitet, sier Box at de må "baby" vevsprøver fra hele Karibia helt tilbake til laboratoriet i Florida.

For å finne det de leter etter, må de sekvensere så mye av den genetiske koden de kan. Når de først identifiserer gener som svarer til miljøforhold som er spesifikke for hver region, trenger de ikke så nøye innsamlingsmetoder. På det tidspunktet skal forskerne kunne finne de genetiske markørene i kjøtt fra hummer på fiskemarkedet eller til og med i prøver tatt fra hummer som er frosset og pakket for eksport til USA

Truelove vil ennå ikke gjette hvor mye detaljer de vil hente fra dette arbeidet. ”Et av de store ukjente vi ønsker å prøve å finne ut med denne teknikken er; hvor mye kan vi virkelig zoome inn? Vil vi være i stand til å skille honduransk hummer fra Nicaraguansk hummer, eller kan vi fortsette å zoome til vi kan skille hummer fanget ved hjelp av casitas (grunt vann tilfluktsrom bygget for å tiltrekke hummer) fra de fanget utenfor kysten i dypere vann som vil identifisere dem som fanget ved hjelp av dykke på farlige dyp? ”

I følge Box ville det være symbolet på suksess, så bra som en hummer levert til kaien med en returadresse-etikett limt på pannen.

For å gjøre hummerfiskeri mer bærekraftig, forskere forsøk på å avkode krepsdyr-DNA