Poster of our research at #LAMG2018

Two weeks ago, we presented at poster about our current fish research at the Lake Arrowhead Microbial Genomics Meeting #LAMG2018.

Abstract:

In most species with an external breeding system and no parental care it is generally assumed that males only provide genes to the next generation. Recent studies however demonstrated that offspring can also inherit non-genetic traits, such as epigenetic effects or bacteria. Here we characterized symbiont bacterial communities in milt of brown trout (Salmo trutta) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and tested whether bacteria are transferred from the father vertically to the next generation. We used a full-factorial breeding design and in vitro fertilizations in order to separate genetic and environmental effects on offspring performance. For the fertilizations we either washed milt with antimicrobial compounds or we left it untreated. We found a high diversity of bacteria in the milt of different sires and we monitored bacterial communities on developing embryos until one day after hatching. Offspring that originated from washed milt hatched later and were smaller than their natural fullsiblings. This difference in size persisted until ten days after hatching (the end of our experiment). Our results are discussed in the light of anthropogenic influences (i.e., micropollutants in freshwater systems) and the coevolution of hosts and their microbiomes.

PIT tagging

Während meinen Untersuchungen im Winter 2016 und 2017 in Zusammenarbeit mit Claus Wedekind von der Uni Lausanne, dem Kanton Graubünden (Marcel Michel, Amt für Jagd und Fischerei AJF) und Roland Tomaschett, dem Fischereiaufseher in Trun haben wir bereits einiges über die Bachforellen in Vals gelernt.

Etwa 40% der Weibchen laichen während der Laichzeit nicht. Sie sehen normal und gesund aus. Genetisch stellen sie keine Untergruppe dar. Es gibt keine Anzeichen von Inzucht. Ihr genetisches Geschlecht stimmt mit dem Phänotypen überein. Sie haben kein Y-Chromosom und besitzen normale Ovarien. Wir wissen immer noch nicht warum sie nicht laichen. Diesen Winter möchten wir sie markieren um herauszufinden, ob sie ein Jahr später laichen werden. Vielleicht laichen sie nur jedes zweite Jahr um Ressourcen zu sparen.

Im Rahmen des jährlichen Laichfischfangs in Trun (geplant für den 17. Oktober 2018) schlagen wir vor, eine Stichprobe von laichreifen Rognern, sowie auch eine Stichprobe von unreifen Laichtieren nach Trun in die Fischzucht zu bringen (analog zu den Versuchen in 2017).  In der Fischzucht in Trun werden diese Fische dann nach Laichreife sortiert und sachgemäss betäubt. Die betäubten Fische werden vermessen und mit einem Transponder markiert. Gemessen werden Fischlänge, Gewicht und Fettanteil (ich werde mein persönliches Messgerät mitbringen, das wir erfolgreich für Regenbogenforellen in Kalifornien eingesetzt haben).  Als Transponder werden PIT tags (Passive Integrative Transponders) vorgeschlagen da sie (i) inaktiv sind (senden keine Radiowellen aus und brauchen keine Batterien), (ii) einen individuellen Barcode enthalten und so jedes einzelne Tier wiedererkannt werden kann, (iii) wasserdicht, steril und für das Tier störungsfrei sind.  Die Fische werden nach dem Experiment wieder am natürlichen Laichplatz ausgesetzt.

Beim Laichfischfang ein Jahr später können die Fische individuell wiedererkannt werden und es wird bestimmt werden, welche Fische nun laichen oder nicht. Weiter können dank den individuellen Transpondern auch wertvolle demographische Daten über Laichreife, Fruchtbarkeit und Überlebensraten gesammelt werden. Falls das Aussetzen von Laichen keine natürliche Überlebensstrategie darstellt sondern ein Problem müssen wir herausfinden, was mit den Valser Forellen nicht stimmt. Vielleicht hat es Mikroverunreinigungen im Wasser? Der Steinbruch oder Verhütungshormone könnten da eine Rolle spielen.

Als Vorbereitung für dieses Markierungsprojekt habe ich vor zwei Wochen einen Kurs im Markieren von Fischen in der Warm Springs Hatchery in Geyserville, Kalifornien besucht. Mein Lehrer war Ben White, der lokale Fischereiaufseher.

Linnea durfte seine Fische füttern!

Normalerweise werden die Transponder einfach in die Bauchhöhle eingeführt. Da unsere Fische in Vals aber kurz vor dem Laichen stehen ist das keine gute Idee. Die Wahrscheinlichkeit ist gross, dass die Transponder während dem Laichen verloren gehen. Sie können mit den Eiern abgelaicht werden. Deshalb musste ich lernen, wie ich die Fische im Rücken in den dorsalen Muskel markieren kann ohne sie dabei zu verletzen.

Zuerst habe ich mit ein paar toten Silberlachsen (Oncorhynchus kisutch) geübt. Die sind am gleichen Morgen gestorben und ich durfte sie zum Üben brauchen.

Das hat gleich gut geklappt. Als Test habe ich dann meinen Tag wieder gesucht…

Am Nachmittag haben wir zehn junge Regenbogenforellen markiert (2 Jahre alt). Diese Fische hat Ben nach der Markierung eine Woche lang überwacht. Alle haben die Prozedur überlebt und schon nach zwei Tagen war keine Wunde mehr erkennbar.

Da Geyserville nicht gerade auf dem Weg liegt haben wir gleich das Wochenende in der Gegend verbracht und im Zelt an ein paar spektakulären Orten übernachtet.

Hier schlagen wir das Nachtlager auf!

Geyserville heisst nicht umsonst Geyserville. Hier gibt es viele heisse Quellen und Geysire. Wir haben einen verässlichen Geyser besucht. Er hat mich sehr beeindruckt. Und auch motiviert. Während den letzten zwei Wochen habe ich drum mit Cassie unser Paper über Mikroorganismen in heissen Quellen auf der Kamchatka Halbinsel in Russland fertig geschrieben.

Old faithful in Geyserville

Embracing advocacy in science

Freshwater systems are endangered. Habitat degradation, chemical pollution, altered hydrology, species invasions, overexploitation and climate change are threatening these habitats, here and now. The American Fisheries Society is trying to raise awareness about the importance of freshwater ecosystems. These systems can be considered biodiversity hotspots and they provide ecosystem services. However, it is really hard to lobby for them because the human use of freshwater for agriculture, energy and other economic developments (T)trumps conservation concerns in the society. We are responsible – I feel responsible, for making the public aware of their freshwater systems. We need to go out and communicate with the people.

Two weeks ago, I was invited by Suzanne Kelson, a PhD student in Stephanie’s lab to go talk to high school students from Moraga, a small town in the neighborhood of Berkeley. We went out to a little creek and discussed this freshwater habitat in the field with students. We measured stream flow, invertebrate biodiversity, hydrology and explained how a watershed is built up. I talked about fish migration, reproduction and the interaction with bacteria in salmonids, mostly steelheads. Each little station that was led by Suzanne, Hana Moidu, Jordan Wingenroth, and Brian Kastl gave the students insight into a different study area of freshwater biology. Together we provided each puzzle piece to give the students a greater picture. I felt like they walked away with more awareness for their surrounding environment. They were surprised to see so much in their little neighborhood creek. I am convinced they will experience their party/stroll/car- or bike ride at the river differently next time.

Back at home I read an essay in the Fisheries Magazine April 2018 by Marcy Cockrell, Kate Dubickas, Megan Hepner, and Matthew McCarthy (Fisheries, Vol 43, No. 4). They are reaching out to scientists and encourage them to advocate for policy issues. The believe that all citizens have a responsibility to engage in the political process, especially scientists. Advocating for science-related issues should not be a conflict of interest but a necessary step towards a more holistic scientific method and a more informed society.

They list the following nine guidelines how scientists could advocate:

  1. Gain experience working with a variety of activities and organizations.
  2. Join a professional society that already plays a role in advocacy, for example AAAS (the American Association for the Advancement of Science).
  3. Become involved with local or national chapters of conservation-minded NGOs, trade organizations, or general membership groups.
  4. Be proactive in communicating science.
  5. Engage in dialogue with decision makers.
  6. Gauge interest among colleagues.
  7. Build and use your network.
  8. Apply to formal opportunities for communication training and professional development.
  9. Vote!

Thank you Suzanne for inviting me to your outreach activity. I think we took care of points 4, 6 and 7. I also would like to thank Stephanie for being a great role model how to actively pursue all numbers 1-9, advocating for freshwater sciences and building a great community of freshwater scientists (for example Mary Power, Ted Grantham and Albert Ruhi), a new hotspot at UC Berkeley!

Brian Kastl explains to the students how to calculate water flows in the creek.

Die East Bay noch einmal voll auskosten

Gestern sind Linnea und ich mit dem Velo ans Meer gefahren. Dort haben wir auf Donny und Jacoby gewartet, die uns mit dem SAAB und der Camping Couch gefolgt sind.

Es windet so stark dass beide ihre Hüte festhalten müssen. Das ist normal hier in Albany. Schwedische Sommerbrise.

Meine Familie und die Skyline von San Francisco. Ganz klein irgendwo da draussen wohnt Gino.

Zum Znacht Bananenblüten mit Nudeln und Chnobli aus der Berkeley Bowl.