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.

Kurt Fausch – Lessons on connectivity and connections from four decades of research on rivers

Der Ökologie Professor von der Colorado State University – Kurt Fausch – hält heute einen Vortrag an der Universität Berkeley. Er ist diese Woche zu Gast in unserer Gruppe.

Ich schreibe wieder einmal einen Beitrag auf Deutsch. Das Thema ist aktuell und extrem wichtig, auch in nicht-englischsprachigen Ländern.

Das Bild ist von Kurt’s Webseite wo sein Buch beschrieben ist ‚For the Love of Rivers‘: http://fortheloveofrivers.com/

Ich durfte gestern etwas Zeit mit Kurt verbringen und ihn zum Mittagessen einladen. Dabei hat sich herausgestellt, dass Kurt’s Grossvater, ein Bauer von Seewis im Prättigau, nach Minnesota ausgewandert ist. Nach dem ersten Winter in der eisigen Kälte mit drei kleinen Kindern haben sich die Prättigauer entschieden, nach Colorado weiterzuziehen. Kurt’s Vater hat im zweiten Weltkrieg in Japan gekämpft. Als er zurück kam wurde er Professor an der Cal Poly Universität in Pomona, CA, das ist in Südkalifornien.Er war einer der ersten Professoren im Animal Science Department und hat Genetik anhand von Merkmalen studiert. Sein Fachgebiet war die Zucht von Nutztieren und die Vererbung von Merkmalen wie zum Beispiel der Anteil von Wolle in Schafen, oder Rückenfett in Schweinen.

Jetzt gehts los.

Kurt hat sein ganzes Leben davon geträumt, einmal einen Vortrag an der UC Berkeley halten zu dürfen. Jetzt ist er hier.

In seinem Vortrag geht es um die Bedeutung von Flüssen für Fische und Menschen. Kurt’s Karriere wurde stark von Shigeru Nakano beeinflusst, einem Ökologen aus Japan. Die beiden haben Experimente durchgeführt um zu zeigen wie Flüsse und Wälder verbunden sind und das ganze ein Ökosystem darstellt und nicht zwei unabhängige Systeme. Dazumal dachte man, dass Flüsse vor allem einfach Dinge aufnehmen wie Blätter, Sträucher und Bäume die reinfallen. Es hat sich niemand Gedanken darüber gemacht, ob der Fluss auch wichtig ist für seine Umgebung. Nakano hatte die Idee, ein Dach über einen Fluss zu bauen, das den Fluss vom Umgebungswald abtrennte. In diesem Experiment konnten sie zeigen, dass der Fluss als Lebensraum für viele ‚Waldinsekten‘ dient und wie ‚Waldinsekten‘ als essentielle Nahrungsmittel für Fische dienen. Die Experimente wurden auf der ganzen Welt wiederholt und haben viele spannende Interaktionen auf mehreren trophischen Ebenen offengelegt.

Zum Beispiel Vögel und Fledermäuse in Wäldern beziehen einen Viertel ihrer Nahrung aus den Flüssen. Oft fällt das Auftauchen von Mückenlarven in den Flüssen zusammen mit der Jungenaufzucht und ist essentiell für diese Mütter, um ihre Jungen über die Runden zu bringen.

Kurt sagt, Fischbiologen, die in Flüssen arbeiten, sollen ab und zu aufstehen und herumschauen, was um den Fluss herum lebt und fliegt und kriecht.

Shigeru Nakano hat im Jahr 2000 Mary Power besucht und sie hat ihm ihr Angelo Coast Range Reserve gezeigt. Mehr über den Angelo Park hier. Ein Tag später hat Shigeru einen Ausflug gemacht in die Sea of Cortez. Er wollte auf eine Insel um dort Feldarbeit zu erledigen. Das Boot ist verunglückt und er ist nie wieder aufgetaucht.

Er war Kurt’s Freund und Kurt hat einen Artikel über ihn geschrieben. Hier ist ein paper über die wichtigsten Erkenntnisse von Nakano.

Alle grossen Fische in Süsswasser Systemen brauchen verschiedene Habitate um zu überleben. Futterstellen sind nicht am gleichen Ort wie Laichgebiete. Um diese Habitate zu erreichen legen sie Distanzen zurück. Zum Teil sehr grosse Distanzen, wenn man zum Beispiel an Lachse denkt. Da Fische schwimmen brauchen sie ein intaktes Flusssystem ohne Lücken oder Barrieren. Kurt konnte in einem Fluss in Colorado nicht nur zeigen, wie wichtig das lückenlose Flusssystem ist, sondern auch wie unabdingbar die verschiedenen Habitate darin sind. Fische brauchen Pools und Stromschnellen. Zum einen wachsen darin verschiedene Insekten als Futter und zum anderen können sie sich an Stellen mit optimalen Wassertemperaturen zurückziehen. Fische brauchen als nicht nur Flüsse sondern ganze Flusslandschaften.

Der kritische Leser fragt sich nun vielleicht wie es kommt, dass an vielen Orten, wie zum Beispiel in der Schweiz, Forellen überleben können, die auf kleine Strecken beschränkt sind. Denen geht es doch ganz gut? In West Brook, Massachusetts haben Yoichiro Kanno et al. gezeigt, wie ein einziger Störfaktor so eine Bachsaibling Population zugrunde gerichtet hat. Diese Population lebte in einem Flussabschnitt von 6km obwohl sie ursprüngliche Wanderforellen waren. Nachdem Holzfäller einen kleinen Zufluss abgezweigt haben weil sie eine Strasse im Wald brauchten, ist die Fischpopulation ausgestorben. Diese Population war nicht belastbar weil ihr Habitat so einseitig war.

Kurt beendet seinen Vortrag mit der Einsicht, wie wichtig Flüsse auch für Menschen sind.

Das Geräusch von Flüssen oder schon nur die Ansicht von Flüssen auf Fotos wirkt beruhigend auf uns. Zum Beispiel beim Zahnarzt. Er ist überzeugt davon, dass Flüsse zur Evolutionsgeschichte von Menschen gehören. Wir leben erst seit ein paar hundert Jahren in Städten. Zuvor haben wir an Flüssen gelebt. In Zukunft werden wir mehr Wasser brauchen. Für Strom und zum Trinken. Wenn Flüsse verschwinden, dann werden die Fische verschwinden und die Tiere in den Wäldern. Kurt schlägt vor, dass wir eine Ethik Kommission gründen, die sich um die Bewirtschaftung der Flüsse kümmert.

Eine Studentin fragt, wie wir unsere Flüsse in Zukunft erhalten können, wenn die Landwirtschaft soviel Wasser braucht um uns zu ernähren?

Happy Chinese New Year

I am back from Panama. Living and working in California. This month I have to do a a lot of bioinformatics. Several datasets are waiting to be analyzed. I am now actively using R Markdown and Jupyter notebooks to make my work more transparent and reproducible. Stephanie organized a workshop for the Carlson, Power, Ruhi and Grantham group at UC Berkeley on data management plans. I found myself in all categories: the planning stage of a project, fieldwork, wet lab, data analysis, statistics, bioinformatics, preparing a paper, and post-publication. This is postdoctoral life. And it is beautiful.

Last week I read this blog several times. It gives me goosebumps because it describes my life in very beautiful words. It touches me right in the middle. What is a postdoc?

This blog post is by Jeremy Yoder, now professor Jeremy Yoder. He is a member in the committee of The Molecular Ecologist. They offered me to write blog posts for their website. I am extremely happy to fulfill this job. The journal Molecular Ecology is one of my favorites and I find it important to make its publications accessible to everybody. Writing for this website is one step in the right direction. I am planning to explain exciting Molecular Ecology articles to the general public and discuss trends in this field of research. Additionally, I am also looking forward to contributing articles about the challenges and strategies of researchers (mostly postdocs) who are trying to juggle work and family. I envision this website as a platform to assist academia in becoming a more inclusive environment. I know that the other bloggers are on the same page and I am extremely thankful that they offered me to become a part of their writing team.

I have been half sick as of yesterday and today. However, as a parent you cannot just lie in bed and wait until you recover. Sorry world for spreading my bugs. Yesterday afternoon, we went to Stinson beach to remember at what a beautiful place we are allowed to life. Today we joined the Chinese New Year party at the UC village. Such parties make this place unique. It feels so special to walk 300m to a community center and meet fellow researcher families from all over the world on a boring Sunday to celebrate the year of the dog. We met people who spoke Mandarin, Bangla, Japanese and English. We used too much glitter, ate good free food and took silly photos. I am enjoying every second of being affiliated with the best public university in this country.

 

Humboldt County

I have this personal feeling about Humboldt County. I seem to love it. I don’t know if I could live there. I don’t like the meth heads. However, I always love to visit. I also met the nicest people there. Tommy Williams made it possible that I could go sample fish close to Arcata. An opportunity I had already given up on. He wrote to me on Friday. And on Sunday we were already in Arcata.

I sampled young of the year from Prairie Creek the first day. Prairie Creek is super pretty. On the way there we saw lots of elk hanging out in the water. We had beautiful fall weather and sampled in the middle of a redwood forest. I joined John’s crew, including Chris and Reed. The day was phantastic! These guys are super nice and showed me how to use a seine – a kind of net to catch juveniles. At Prairie Creek there are almost only Coho salmon (Oncorhynchus kisutch) research projects. Yet, I am only interested in O. mykiss. Here comes the special challenge: at this life stage you cannot discern O. mykiss from cutthroat trout (Oncorhynchus clarki), which are also very common in this creek. Three very similar species in one little creek. I just doubled my sample size and I will use genetic markers later to find out who ist what. I was a one-woman-show and processed all my fish alone. I got a bit tired but then I met Jesse and Jolyon, two other fish researchers in the same creek. Jolyon offered me some smoked Chinook salmon that he had caught and smoked the day before. It was delicious and gave me a lot of energy to finish this field day!

seining

Is this an O. mykiss or an O. clarki???

Looks like an O. mykiss…

little Coho YOY

Big cutthroat trout!

I spent the evening with my family. We had good food and beer. Arcata is a little jewel.

The second day I spent with Colin and Eric at Freshwater Creek. They are stars in seining. They caught whatever they wanted with their net. Two AmeriCorps had their first day in the field. AmeriCorps are volunteers who work for about a year in conservation projects at many different locations all across the state of California. Colin taught them a lot about monitoring Coho salmon and estimating their survival during the winter season. I tagged along and learned a lot.

 

While I was working, Donny enjoyed the area with the kids and met his old College friend Mike and his family. We heard about wildfires further down south and during the second day the sky got grey and full of smoke. The wind brought the smoke up to us. Our phones did not work anymore because some fibre cables were burnt. Luckily, we found each other again. We met at Freshwater Creek and Linnea helped me finish processing the fish.

The same night I drove the whole family back down to Albany. It was dark but we could see the wildfires between Willits and Ukiah! Right next to the highway. Huge fires. I have never seen something like that before.

I had a short night because I had to get up early the next morning to sample fish in Marin County at Walker Creek with Greg and his crew. He also had a helper from the AmeriCorps! For this sampling day Laura joined me to help. She is a great helper and very pleasant to hang out with! On the way home we went to taste some French cheese at a farm close to Point Reyes. The sky was orange and full of ashes. The particles in the air made the sun redder than usual. Totally surreal.

Bluegill

Sticklebacks! Very stickly!

Roach on its head

The last couple of days I had several meetings to organize lab work, work on the frog project, and teach researchers about health care. I hurried from meeting to meeting. Everything seemed pretty surreal in the constant smoke and strange sunlight. Even breathing was getting harder and harder. The Bay Area is a smoke hole!

 

Tristan Nuñez Finishing Talk

Animal movement in a changing world

Today, my dear neighbor and guinea pig sitter Tristan gave a talk at our Wildlife and Conservation Seminar at ESPM. I took notes and I am posting them here.

A finishing talk: That is how we mark the end in the graduate program at ESPM. Let’s honor Tristan!!!

Animals: move biomass and seeds around, alter nutrient cycles, pollinate. With warming they have to move away to find their niches (e.g., colder places).

How do animals ‚cross roads‘ of climate change and of alterations in landscape. —> Human alterations of the environment. ???

I. Animal movements shape environments:

Example: Hippos graze at night on land. During the day they hang out in the water to stay cool and poop (Pennisi 2015 in Science). They connect land and water ecosystems. Webcam at mpalalive.org. They tagged hippos and studied where they are grazing, resting and moving around in space. GPS. Grazing, Resting, Transit. Taking that map, they modeled biomass transfer. Hippos remove biomass during grazing but add it again during pooping. Use GPS technology to measure how poop is moved around. Could be applied to cows and grazing in California landscapes. Places of resting and pooping are hotspots of biomass decomposition (i.e., nitrogen rich).

II. With changing environment animals move to more suitable habitats:

International agencies (banks and private) encourage Africa to do more land use and use irrigation system to produce food (crops). Species distribution models often ignore hydrology. Tristan addressed the following questions: Would the inclusion of hydrology improve distribution models? Does it change how we model species distributions? What are the effects of the conversion from rain-fed system to irrigated system?

Models including hydrology performed better than atmospheric models. What is an atmospheric model? I don’t know. Key finding: If you include hydrology into the model there are much fewer suitable areas! If you model how Africa is going to look like in 2070, including hydrology in the model, you almost don’t see any change in suitability of habitats for hippos. However, if you now also account for irrigation change due to an increase in agriculture, there is an 68% loss of suitable habitats. Take home messages: Including hydrology improves distribution models, projections differ between atmospheric and hydrological model, and land use will affect suitable habitat for animals. Don’t ignore hydrology when modeling species distributions even if you are working on terrestrial animals.

III. How do climate niches move through time:

40% of mammals are unable to keep pace with climate change. Temperature has been increasing during the last 100 years, however, there is a lot of variation in the rate of increase. For the last part of his dissertation, Tristan compared different biomes and how they move through time.

Here he showed a R simulation that shows how deserts moved through time in the western USA. Now animals need to be able to follow their niches. I think Tristan is not yet finished with this chapter.

Outlook:

How do animals shape the environment. Link movement metrics and human footprint. Help land managers by predicting which climate changes and landscape alterations are coming in the near future. Be able to react to it!

If you want to read more about hippos and their ecoystems check this out!

Blog post functional visualization Kamchatka

We are reaching out to hear from others what tools they are using to assign and visualize gene functions in environmental samples of microbial communities.

 

Our dataset is simple. We did a metagenomic analysis of two pools (samples/sites). First, we co-assembled the whole metagenome for each pool. Then, we used anvi’o to bin individual bacterial and archaeal genomes within the pools. These genomes (bins) were then fed into RAST. This online software gives you a table of known genes for each bin. At the moment we have an array of tables with known microbial genes for each pool that we would like to visualize/summarize in an aesthetically pleasing way. We tried to use summary statistics in MG-RAST, but the upload failed eight times in a row (including several attempts of uploading individual bins as fasta files, co-assembled metagenomes as fasta files, and sequence reads before assembly as fastq files). The upload failures were identified as cashing problems or internal errors.

 

We went back to using anvi’o using NCBI COG assignments, following their infant gut pangenome tutorial (http://merenlab.org/tutorials/infant-gut/) which in the end gives you a similar output to RAST in tabular format.

 

What software are people using out there to compare, assign and visualize gene functions across samples and across bins? Can these tabular outputs be used as inputs for any software producing visually pleasing figures?

 

ASF #147

I just came back from the American Fisheries Society conference in Tampa, Florida. This is one of the biggest conferences in fishery sciences- if not the biggest. At times we had 20 concurrent sessions on topics like fish migration, hatchery management practices, outreach, how to deal with lion fish invasions, imperiled aquatic species, and Darwinian selection. I presented my ongoing study on non-genetic paternal effects in salmonids at the Imperiled Aquatic Species and Genomics Symposium that was organized by Andrew Whiteley. The whole second day I spent at the Redefine Darwinian Fisheries Symposium (check out tweet here!).

@fishteph’s current group was represented by Stephanie Carlson, Sébastien Nusslé, Laura Härkönen, Suzanne Kelson, Jordan Wingenroth and I. We stayed at the Mariott Hotel right on the venue. We enjoyed ourselves a lot. Due to the close proximity we could engage in discussions and presentations with quick breaks at our rooms. Tampa was very hot and humid. Sometimes we just needed a quick dress change or two minutes of quiet time alone. Luckily, the hotel also had a spectacular pool.

I tried to get most out of the conference and went to social mixers, poster sessions, selected talks, networking events and the early morning spawning run. Gayle Zydlewski gave me, Louise Chavarie (@louisechavarie) and Lauren Laing (@LaurenVELaing) some good advice for our next career steps.

I want to highlight the great research of a few very nice researchers I met at this conference. Sarah Fitzpatrick is studying genetic rescue in guppies (her website). With a very intense field experiment and a lot of sequencing she could show that hybrids resulting from an experimental mix of two small and distinct populations in Trinidad (that differ mostly in predation rates) had a much higher fitness even after 10 generations of mixing. This mix of populations is called ‚genetic rescue‘ and could be applied to many small and endangered species. Mark Christie is applying *omics approaches to answer very interesting questions in salmon evolutionary history. He proved that one generation in a hatchery caused very strong selection on gene expression. Traits are selected that help the fish to cope better with the hatchery environment. He also studies steelheads that had been transferred from the Pacific to the Great Lakes in Michigan. They are still trying to migrate but now they move between the river and the lake. He compared steelhead genomes of the founder population, of samples at the time when individuals were brought to Lake Michigan, and of the current population in Lake Michigan. It appears that there is selection on genes for smoltification and ion transporters. These genes usually help the fish to adapt from freshwater to saltwater when they undergo their migrations. He could also show that Omy5 seems not to be under selection. Omy5 is the chromosome region that correlates with staying or leaving in O. mykiss (his website). Anna Kupalainen said if age at maturity is inherited by a single locus (original publication by Craig Primmer here) then populations are more likely to destabilize and go extinct – compared to a multilocus inheritance. Anna is a mathematician and modeler. She presented some phantastic approaches to infer fishery-induced selection (Anna’s google scholar profile). It is clear now that fishing is a very strong selective force acting on wild fish populations. Many fish species and populations are not only becoming smaller due to fishing out the bigger individuals, they also change in their behavior because behavioral traits are often correlated with being bigger and growing faster. This was nicely shown by Laura Härkönen. Sébastien Nusslé presented a new model how you can include environmental variables when estimating the strength of fishery-induced selection (Sébastien’s new position!). Lauren Laing is working on maternal and paternal epigenetic effects in sticklebacks and zebrafish. She uses full-factorial in vitro fertilization to raise offspring. Right after fertilization she induces non-genetic factors on them to see if this results in an epigenetic response. She showed during her talk that copper contamination can greatly affect embryonic gene expression and maybe also gene methylation (Lauren’s google scholar profile)

The conference ended with an evening at the Tampa Aquarium and then a long night saying goodbye to Séb in the lobby. I tried my red snapper, my key lime pie and I saw alligators, ‚gator gars and non-native pythons. Now we are flying back to Oakland. Tired. One eye crying for Séb and one laughing to see our families again.

A few fotos:

Big fish

Us staring at the sun

Wildlife Seminar at UC Berkeley 3.3.17

Heute im Wildlife Seminar war Chris Wilmers zu Gast. Chris hat vor allem über Mountain Lions und die Rolle von Grossraubtieren in einer von Menschen dominierten Welt geredet. Mountain Lions sind sehr häufig in den Bergen um Santa Cruz. Ab und zu trifft man welche in L.A. oder hier in Berkeley. Puma concolor wird auch Puma, Panther, Cougar, Berglöwe oder Silberlöwe genannt.

Puma1

Vor einigen Wochen an der Jagdmesse in Chur habe ich viel über die Verbreitung von Hirschen im Engadin bis nach Österreich gelernt. Hirsche wurden mit Halsbändern versehen, die in regelmässigen Intervallen GPS Daten aufnehmen. Die Halsbänder senden die Daten weiter (and Wildhüter oder Biologen) sobald sie Zugriff auf ein Mobilnetzwerk haben! So konnte aufgezeigt werden, wo sich die Hirsche im Sommer und im Winter aufhalten, wo sie durchwandern und ob sich dieses Verhalten zwischen Männchen und Weibchen unterscheidet. Curdin Florineth hat dazu an meinem Geburtstag einen sehr guten Vortrag gehalten.

Puma2

Ganz ähnliche Studien betreibt Chris Wilmers an der Universität UC Santa Cruz. Er untersucht Grossraubtiere und verpasst ihnen Halsbänder für die Telemetrie um ganz ähnliche Frage wie mit den Hirschen zu beantworten. Im Unterschied zu herkömmlichen Halsbändern sammeln seine nicht nur GPS Daten sondern auch noch Informationen zum Energieverbrauch. Sie messen mit ‚Accelerometers‘ wieviel Energie ein Raubtier alle 5 Minuten verbraucht. Pumas wandern meistens relativ langsam herum. Ansonsten schlafen sie viel. Ein Tier zu erledigen kostet sie meistens nur 5 Sekunden an Hochleistung.

PUma3

Chris interessiert sich vor allem dafür, wie das Zusammenleben mit dem Menschen funktioniert. Er hat herausgefunden, dass Pumas Menschen meiden. In Gegenden, die stärker bewohnt sind reissen die Pumas auch mehr Haustiere. Nicht nur das, sie töten auch mehr Beute als in ungestörten Gebieten. Er deutet das darauf zurück, dass sie in urbanen Gegenden mehr gestört werden, öfters Beute liegen lassen müssen, und mehr Energie verbrauchen. Indirekt sorgen Pumas dafür, dass es nicht zuviele streunende Katzen und Hunde in Siedlungen gibt.

Puma4

In Kalifornien wird ein Puma gleich erschossen, wenn er eine Ziege reisst. Dank den Telemetriedaten von Chris wurden jedoch auch ein paar ungestörte Gebiete festgelegt, wo Berglöwen jetzt speziell geschützt werden. Ähnlich wie unsere Wildruhezonen für Hirsche. Denn als Top Prädatoren übernehmen die Silberlöwen eine wichtige Rolle im Ökosystem. In abgelegenen Gebieten schauen sie, dass Schalentiere nicht zuviel Schaden durch Verbiss anrichten und dass genügend Pflanzen übrig sind um CO2 zu verwerten.