Bayesiansk klassificering av ursprung för fångster av sill

Abstract

Sammanfattning I september 2008 fångades 311 juveniler (unga individer) av arten sill (Clupea harengus) in vid fyra olika områden på den svenska västkusten; Råssö, Hunnebo, Askerö- och Gullmarfjorden. Genetiska, kemiska och morfologiska data (längd och vikt) samlades in i syfte att bestämma vilka populationer de härstammade ifrån. Fångster av sill är så gott som alltid av blandat ursprung eftersom individer bara samlas i de populationer de stammar ifrån vid den tid på året då det är dags för parning (lek). I den här uppsatsen klassificerar jag juvenilerna till tre regioner i vilka populationerna ingår, genom att jämföra de data som samlats in från juvenilerna med motsvarande data i en stor databas över populationer i Nordsjön, Skagerrak, Kattegat och Östersjön samt med ytterligare en population, Risør, som inte ingår i denna databas. Data om populationerna kommer från samples och de sanna populationsparametrarna (dvs. allelproportionerna) är därför okända, vilket komplicerar analysen. Punktskattningar och sk sannolikhetsintervall för andelarna juveniler vid de olika fångstområdena som kommer från respektive region har räknats ut med Bayesianska metoder, implementerade i freewareprogrammen Geneclass2 (Piry et al, 2004) och Bayes (Masuda, 2002). En utmaning har varit att bestämma andelen juveniler från Nordsjön som kommer från vårlekande populationer, eftersom de genetiska skillnaderna mellan dessa och de till antalet många fler höst- och vinterlekande populationerna är små. Separata analyser har gjorts för alla vårlekande juveniler (lekperiod bestämd mha sk otoliter, se avsnittet terminolgi) och antyder att det finns fler bidragande populationer än de som har undersökts här. Övriga resultat av de analyser som gjorts är att populationer från Nordsjön dominerar som ursprung vid alla fångstområden och att man kan konstruera en regel som innebär att alla individer med BMI (Body Mass Index) under ett visst värde klassificeras som vårlekare, åtminstone om ens sample består av juveniler och att de är infångade ungefär samtidigt. De vårlekande juveniler med lågt BMI verkar i högre grad komma från Nordsjöpopulationer än de med högt BMI. Däremot verkar de förstnämnda i lägre grad komma från Skagerrak än de sistnämnda. Summary In september 2008, 311 juvenile herring (Clupea harengus) were caught at four different sites on the Swedish west coast; Råssö, Hunnebo, Askerö- and Gullmarfjorden. Genetic, chemical and morphological (length and weight) data were gathered for the purpose of determining populations of origin. Herring catches are nearly always of mixed origin since individuals only gather in their populations of origin at the time of the year when they mate (spawn). In this thesis, I determine the origin of the juveniles as one of three regions, each consisting of a number of populations. This is done by comparison of data gathered from the juveniles with the corresponding data in a large database of populations in the North Sea, Kattegat, Skagerrak and the Baltic Sea, as well as with data from an additional population, Risør, which is not included in the database. Data about the populations come from samples and the true population parameters (i.e. allele proportions) are therefore unknown, which complicates the analysis. Point estimates and so-called probability intervals for the proportions of juveniles at the different sites coming from each of the regions have been calculated with Bayesian methods, implemented in the freewares Geneclass2 (Piry et al, 2004) and Bayes (Masuda, 2002). One of the challenges has been to determine the proportion of the juveniles from the North Sea that come from spring spawning populations, since the genetic differences between those and the more numerous autumn and winter spawning populations are small. Separate analyses have been performed for all spring spawning juveniles (spawning period determined using so-called otoliths, see the section on terminology) and suggest that there are more contributing populations than those examined. Other results of my analyses are that populations from the North Sea dominate as a source of the juveniles at all sites and that a rule can be constructed according to which all individuals with BMI (Body Mass Index) below a certain value are classified as spring spawners, at least if one´s sample consists of juveniles which have been caught at approximately the same time. The spring spawning juveniles with low BMI seem to come from the North Sea to a greater extent than those with low BMI. Also, the former seem to come from Skagerrak to a lower extent than the latter.