Biofo
Bioforsk Vol. 4 N
Binne
Under mulige analys
Ingvild War Stein Turtu
Bioforsk Jo
orsk R
k Report Nr. 189 2
eomr
rsøkels e avko se
rtiainen, Ru umøygard, S
ord og miljø
Rappo
t 2009
råder
se av o om ved
une J. Andr Steinar Wik
ø, Svanhovd
rt
r i Sø
område d feltob
reassen, Cam kan, Hans G
d
r-Var
ebruk o bserva
milla Tobia eir Eiken
range
og iden asjoner
ssen, Siv Gr
er:
ntifise r og DN
rete Aarnes
ring av NA-
s, Rolf Rand
v
da,
Forside foto: Steinar Wikan
Tittel/Tit Binneom feltobser
Forfatter Ingvild W Turtumø
1Bioforsk
2Høyskol
3Statens
Dato/Dat Dato Rapport n
4 (189) 2 Oppdrags
Fylkesma Stikkord/
Brunbjør profiler, Varange Brown b profiles, Pasvik V Sammend Pasvikda Norge, m genetisk og ident analyser år. Analy kommun binneom gjennom mikrosat og fores for slekt skal base sannsynl indikasjo kull med
tle:
mråder i Sør-V rvasjoner og
r(e)/Author(s) Wartiainen1, øygard1, Stein
k
en i Oslo naturoppsyn
te:
nr./Report No
2009
sgiver/Employ
annen i Finn /Keywords:
rn, Ursus arc slektskap, l r, Pasvikdale ear, Ursus a
kinship, like alley drag:
alen i Sør-Va med jevnlig o ke data fra p
ifisert mulig r av deres om
ysen av områ nen, med en mrådene. Gje msnitt for de tellittmarkør låtte unger i tskap for alle eres på DNA lighetstall. S oner for at b d to års mello
Varanger: Un g DNA-analyse
):
Rune J. And nar Wikan3,
n
Tilgjeng Åpen o.: ISBN-nr.
978-82- yer:
nmark
ctos, område likelihood ra en
rctos, home elihood ratio
ranger komm observasjone
erioden 2004 ge avkom. Ni mrådebruk ba
ådebruken i fortetting sø ennomsnittsa
fire binnene rer bekreftet i et tilfelle. V e de 5 famili
profiler alen Slektskapsana binnene har h omrom og en
Hovedkonto Frederik A. D N-1432 Ås Tel.: (+47) 4 post@biofors
ndersøkelse a e
reassen2, Ca Hans Geir Ei
gelighet/Avail
/ISBN-no:
-17-00576-6
ebruk, DNA tio, Sør- range, DNA- o, Sør-Varang
mune har en er av binner 4-2008 har v binner ble i asert på mul perioden 20 ørover i Pasv arealet for o e med flest D
t mulig yngli Vi beregnet egruppene.
ne bør det b alyser kombi hatt fra 1-4 n (FI4) med
or/Head office Dahls vei 20 40 60 41 00 sk.no
av områdebr
amilla Tobias ken1
lability: Pros 431 Anta page 14 Konta
Ingvi Fagom Mole
- ger,
Mole
av de tettes med avkom.
vi i denne stu inkludert i st ltiple funn av 005-2008 vist
vikdalen. I sø mrådebruk f DNA prøver v ing for 5 binn at der var sa LR beregnin rukes en 2-3 inert med fe kull hver, hv tre års mello
e Biofo
Svan 9925 Tel.:
svan
ruk og identi
ssen1, Siv Gre
sjekt nr./Proj 0101 all sider/Num es:
aktperson/Con
ld Wartiaine mråde/Field o ekylær økolog
ecular ecolog
ste brunbjør . Ved å komb udien analyse tudiet, der d
v hår og eks te at det var ør var det sto for alle binne var 245 km2.
ner, mens de annsynlighet gene viste o 3 flere genet eltobservasjo vorav en binn omrom. Resu
orsk Jord og nhovd 5 Svanvik
: (+47) 464 13 nhovd@biofors
ifisering av m
ete Aarnes1,
ject No.: Sak Ar mber of An of 2 ntact person:
en of work:
gi
gy
rnbestandene binere feltob ert kjente bi det for 7 av d krementprøv flere binneo or grad av ov ene var 156
Den genetis en avviste sl tsovervekt (L gså at derso tiske markøre oner ga likev
ne (FI7) hadd ultatene våre
miljø
3 600 sk.no
mulige avkom
Rolf Randa3
ksnr./Archive kivnr
tall vedlegg/N appendices:
e (Ursus arct bservasjoner inners områd dem ble gjor ver gjennom områder i
verlapping m km2, mens ske analysen
ektskap mel LR, Likelihoo m slektskaps er for å oppn vel sterke
de dokument e tyder på at
m ved
3, Stein,
e No.:
Number
tos) i r og
debruk rt
flere mellom
med 10 llom mor od ratio)
sanalyser nå høye
terte t det kan
ha v z r t minst 6 kull i perioden 2004-2008 (21,2 ynglinger pr. i r ) . S p av I 9 avkom (37 %) er
bekreftet dad i perioden. Binne F18 er ikke registrert siden 2004 og binne F17 er dokumentert skutt i 2009, slik at det i dag er tre kjente binner som potensielt bidrar t i 1 reproduksjonen i Sor-Varanger.
Summary:
The Pasvik Valley in Sor-Varanger municipality has one of the most dense brown bear populations (Ursus orctos) in Norway, with regular observations of females with cubs. By a combination of field observations and genetic data from the period 2004-2008 we have in this study analysed known female home range areas and identified possible offspring. Nine females were included in the study, and for 7 of these analyses of home range areas based on multiple site observations of hair- and faeces samples during several years were carried out. The analysis of the home range areas in the period 2005-2008 revealed several distinct female areas in the municipality, with an increased density towards the south in the Pasvik Valley. In the south a large degree of overlap between the home range areas was observed. The average home range area for all females was 156 km2, while average area for the four females with most DNA samples was 245 km2. The genetic analysis of 10 microsatellite markers confirmed possible litter for 5 females, while it rejected kinship between mother and suggested offspring at one occasion. We calculated a positive likelihood ratio (LR) for all 5 family groups. The LR calculations also showed that i f kinship analysis is to be based on DNA profiles alone, 2-3 more genetic markers shoul.d be included t o get high LR values. However, kinship analysis combined with field observations gave strong indications that the females had from 1-4 litter each, of which one female (F17) had documented litters with two years interval and one (F14) with three years interval. Our results indicate at least 6 litters in the period 2004-2008 (21.2 litters pr year). Seven of 19 offspring were confirmed dead (37 %) in the period. Female F18 i s not
registered after 2004, and female F17 is verified shot in 2009, today it is therefore three known females potentially contributing t o the reproduction in Sor-Varanger.
Land1 Coun try: Norge
FylkelCounty: Finnmark
StedILokalitet: Sted
Godkjent 1 Approved Prosjektleder 1 Project leader
Innhold
1. Sammendrag ... 2
2. Innledning ... 3
3. Materiale og metoder ... 4
3.1 Feltobservasjoner og innsamling av prøver for DNA-analyse ... 4
3.2 DNA profiler, geografiske posisjoner og analyse av områdebruk ... 4
3.3 Slektskapsanalyser ... 4
4. Resultater ... 5
4.1 Bestemmelse av mulige ynglende binner i Sør-Varanger... 5
4.2 Områdebruk for binner i Sør-Varanger ... 5
4.3 Genetisk slektskapsanalyse av 6 binner med mulige avkom i Sør-Varanger 2004-2008 ... 8
5. Diskusjon ... 10
6. Oppsummering ... 12
7. Referanser ... 13
8. Appendix ... 15
1. S
Pasvikd arctos) feltobse analyse studiet, funn av 2005-20 Pasvikd Gjennom de fire mikrosa mellom (LR, Lik også at flere ge med fel hver, hv med tre periode periode slik at d Varange
Samm
alen i Sør-V i Norge, me ervasjoner o rt kjente b , der det fo hår og eks 008 viste at
alen. I sør v msnittsarea binnene me atellittmark
mor og for kelihood rat dersom sle enetiske ma ltobservasjo vorav en bi e års mellom en 2004-200 en. Binne FI det i dag er er.
War
mendra
Varanger ko ed jevnlig o og genetisk inners områ or 7 av dem krementprø det var fle var det stor alet for omr ed flest DNA kører bekref reslåtte ung tio) for slek ektskapsana arkører for å
oner ga like nne (FI7) ha mrom. Resu 08 (≥1,2 yng 8 er ikke re r tre kjente
rtiainen et al. B
ag
ommune ha observasjon ke data fra
ådebruk og ble gjort a øver gjenno ere binneom r grad av ov rådebruk fo A prøver va ftet mulig y ger i et tilfe ktskap for a alyser skal b
å oppnå høy evel sterke
adde dokum ultatene vår glinger pr. å egistrert sid binner som
Bioforsk Rapport
2 r en av de t ner av binne perioden 20 identifisert analyser av
om flere år.
mråder i kom verlapping m or alle binne ar 245 km2.
yngling for elle. Vi bere
lle de 5 fam baseres på D ye sannsynl indikasjone menterte ku re tyder på år). Syv av den 2004 og m potensielt
t vol. 4 nr. 189
tetteste bru er med avko 004-2008 ha t mulige av deres områ . Analysen a mmunen, m
mellom bin ene var 156 Den geneti 5 binner, m egnet at de miliegruppe DNA profile lighetstall.
er for at bin ull med to å at det kan 19 avkom (3 g binne FI7
t bidrar til r
2009
unbjørnbest om. Ved å k ar vi i denn vkom. Ni bin ådebruk bas
av områdeb med en forte neområden 6 km2, mens ske analyse mens den av er var sanns ene. LR bere er alene bør
Slektskapsa nnene har h års mellomr ha vært m 37 %) er be er dokumen reproduksjo
tandene (U kombinere e studien nner ble ink sert på mult bruken i per
etting sørov ne.
s gjennoms en med 10 vviste slekts synlighetsov egningene v r det brukes analyser ko hatt fra 1-4 rom og en ( minst 6 kull i kreftet død ntert skutt onen i Sør-
Ursus
kludert i tiple rioden ver i
nitt for skap vervekt
viste s en 2-3 ombinert
kull (FI4)
i d i
i 2009,
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
3
2. Innledning
Økt kunnskap om brunbjørn (Ursus arctos) i Norge, deres områdebruk og reproduksjon er av stor interesse både for forskning og forvaltning. Ved sporing og synsobservasjoner har det i Sør-Varanger vært gjort undersøkelser av brunbjørn i mer enn 40 år (Persson et al.
2001, Swenson og Wikan 1996, Wikan 1970, Wikan 1993). Pasvikdalen i Sør-Varanger har i dag en av de tetteste bjørnebestandene i Norge (Wartiainen et al. 2009), og det har jevnlig vært observasjoner av binner med avkom i kommunen.
I Sør- Varanger har det siden 2004 årlig blitt samlet inn ekskrement og hårprøver av bjørn for DNA-analyse ved Bioforsk Svanhovd (Eiken et al. 2006, Eiken et al. 2007, Smith et al.
2008a, Smith et al. 2008b, Wartiainen et al. 2008). Gjennom DNA-analyser ved vårt laboratorium er bjørner fra hele Norge blitt individ- og kjønnsbestemt (Eiken et al. 2009).
Alle ekskrement- og hårprøver som er samlet inn og analysert i perioden er også knyttet til en geografisk posisjon (UTM), slik at områdebruk og vandring kan registreres for hvert enkelte individ. Det er gjort DNA analyser av alle døde bjørner siden 2004.
I dette prosjektet var målet å undersøke områdebruken for kjente binner i Sør-Varanger ved hjelp av data fra Svanhovd genetiske database og feltobservasjoner fra Statens naturoppsyn (SNO). For å analysere områdebruk ble alle kjente UTM posisjoner for funn i perioden 2005-2008 for definerte individer plottet og analysert. Det ble også gjennomført en slektskapsanalyse basert på genetiske profiler og feltobservasjoner av bjørner i Sør- Varanger gjennom flere år, samt at reproduksjonsraten for området ble diskutert.
Prosjektet ble finansiert av Fylkesmannen i Finnmark.
3. M
3.1 F
Feltobse regi av mai sam og innsa ved kad blitt sam vurdert Øvre-Pa
3.2 D
Ut fra d ut binne Utvalge av flere og selve DNA pro markøre Mu59) s kun 6 ge binnene ble alle plottet og omkr systema område det inge
3.3 S
Slektska at mor o mellom også sel markøre populas Mu59, s et al. 20 med en data ale mellom likelihoo mulig m feltdata sannsyn på 95 %
Mater
Feltobse
ervasjoner Statens Nat mt registrer
amling av e daver, ved h
mlet inn i h mot DNA-p asvik i hårfe
DNA prof
de systemat er med mul et var baser e individer s
e DNA-analy ofilene for d er (G1A, G1 samt kjønns enetiske ma e som var re geografisk på kart. Om retsen rund atisk knytte ebruk. Med
en informas
Slektskap
apsanalysen og barn del mor og mu lve DNA ana er som tidli sjonen (10 m se også Eike
000, Egelan slektskap ( ene (10 mar mor og bar od ratio (LR mor-barn for a alene er l nlighet er 0,
for slektsk
War
riale o
rvasjone
og systema turoppsyn ( ring av synso ekskrement
hi, i tilfelle hele periode profiler og i elleprosjekt
filer, geo
tiserte feltd lig avkom i rt på observ sammen, DN ysen er tidl de fleste in 1D, G10B, G smarkøren ( arkører bes egistrert me ke posisjone
mrådebruke dt de ytters et til geogra
unntak av i sjon om om
psanalys
n ble først u ler et allel f ulig avkom v alysen gjen igere ikke h markører: G en et al. 200 nd et al. 20
(kinship) ko rkører for d rn var posit R) som besk rhold samt ike stor san ,5), vil en L kap.
rtiainen et al. B
og me
er og inns
atisering av (SNO). Regis observasjon og hår har
r med nærg en, og i fra identitet. I ter i 2007 o
ografiske
dataene og Sør-Varang vasjoner av NA sporing
igere beskr ndivider ink G10L, Mu05,
(XY, Amelog stemt (G1D,
ed flere prø er for funn a en for de sa
te geografi afiske posisj
ndivid FI63 mrådebruk i
er
utført med for hver ma var ulik, ble tatt. Til de har vist bety G1D, G10L,
09). Slektsk 06) med br orreksjon på de fleste ind tivt vurdert kriver dette for hele fam nnsynlighet LR på 20 fra
Bioforsk Rapport
4
etoder
samling a
data for pe streringene ner og bjørn foregått m gående bjø 2006-2008 tillegg har og 2008 (Sm
posisjon
DNA-analys ger kommun binne med
og DNA spo revet (Wart ludert i det , Mu09, Mu genin-genet , G10B, Mu0 øver på ulik av ekskrem amme binne
ske punkte joner og er -MO4, som nabolanden
direkte sam arkør. Når b e DNA profi en videre an ydelige avv Mu05, Mu0 kap ble ana uk av allel å 0,1 (se Eik divider) ble t mot sannsy e for de gen
miliekonste for slektsk a den genet
t vol. 4 nr. 189
r
av prøve
erioden 200 e baser seg nespor gjen
ålrettet bla rn og lignen har feltobs hårprøver v
ith et al. 20
ner og an
sene i perio ne for dette unger, sam or ved og i h ianen et al.
tte studiet v 10, Mu15, M t). For to av 05, Mu09, M ke geografis
ent og hårp ene ble bere
ne for hver r derfor ikke
var observe ne Russland
mmenlignin begge allele ilene kontro nalysen av s vik fra Hardy
9, Mu10, M lysert i pro frekvens da ken et al. 2 e sannsynlig ynligheten netiske data ellasjoner i
ap som at d tiske analys
2009
er for DNA
04-2008 er i på sporing nnom hele s ant annet p nde. Ekskre servasjonen vært samle 008a og 200
nalyse av
oden 2004-2 e studiet (se mmenfallen
hi. Behandli . 2008, Eike var sammen Mu23, Mu26
v binnene, Mu15 og Mu sk lokalitete prøver i per
egnet ut fra rt individ. F
e tatt med ert i Russla d og Finland
g av geneti er i en mark ollert, og i slektskap bl
y-Weinberg u15, Mu23, gramvaren ata fra Finn 2009). Base gheten for a
for at det v a ble bestem FAMILIAS. N det ikke er sen tilsvarer
A-analys
i hovedsak u på vårsnø i sesongen. S på skogsbilv ementer og ne blitt syst et inn system
08b).
v område
2008 ble de e Tabell 1).
de observas ing av sporp en et al. 20
nsatt av 13 6, Mu50, Mu
FI8 og FI14 26). For de er og over f rioden 2005 a arealet in Funn i 2004 i analysen a nd i 2005, f d.
ske profiler kør i DNA p
noen tilfell le det kun b g likevekt i
Mu50, Mu5 FAMILIAS (E nmark (n=75
rt på genet at slektskap var negativt mt for hver Når det ut f det (a prio
r en sannsy
se
utført i april- Sporing
eier, hår har tematisk
matisk i
ebruk
t valgt sjoner prøvene 009).
ulike u51, 4, var e
flere år 5-2008 nnenfor
ble ikke av forelå
r ut fra rofilene er ble brukt 51,
Egeland 5) og tiske p
t. En rt enkelt
fra ri nlighet
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
5
4. Resultater
4.1 Bestemmelse av mulige ynglende binner i Sør-Varanger
Feltdata for brunbjørn har blitt systematisk vurdert mot DNA identitetene på enkeltprøver i fra 2006-2008 i Sør-Varanger kommune (data ikke vist, se metode). Basert på en samlet vurdering av disse sammenligningene mellom observasjoner og genetiske data, ble 9 binner valgt ut (Tabell 1). Av disse 9 binnene er 8 registrert i Sør-Varanger i mer enn et år, og for 6 av de 9 binnene kan observasjonene peke på mulige individer som avkom. I Bioforsk Svanhovd sin genetiske database er det i samme periode (2004-2008) og i samme område registrert 22 ulike binner av totalt 64 ulike individer.
Tabell 1. Potensielle reproduserende binner i Sør-Varanger (n=9) basert på en kombinert vurdering av feltobservasjoner og DNA profiler fra sporprøver.
ID, binne Feltobservasjon Registreringsår for DNA ID, mulige avkom FI4 Voksen i 2004 2004, 2005, 2007, 2008 FI7, FI3, FI34, FI35,
FI85, FI86
FI7 Ung i 2004 2004-2008 FI48, FI49, FI68
FI8 2004 FI10, FI11
FI14 2004, 2008 FI70, FI71
FI19 Voksen i 2004 2004-2006, 2008 FI40, FI52, FI53, FI54
FI40 Ung i 2005 2005-2008 FI72, FI73
FI42 2005, 2008 -
FI43 Trolig ung i 2005 2005, 2007, 2008 - FI63-MO4 Ung i 2005 2005 (Russland), 2007,
2008
-
4.2 Områdebruk for binner i Sør-Varanger
Fra 7 av de 9 binnene (FI4, FI7, FI19, FI40, FI42, FI43 og FI63-MO4) var det registrert prøver på mer enn en geografisk lokalitet og over flere år (fra 2 til 5 år), se Tabell 2. Figur 1 viser en samlet oversikt over 167 registreringer av DNA-analyserte hår- og ekskrementprøver i tidsperioden 2005-2008 for de 7 binnene. Det ble registrert mellom 6 og 67 DNA-
prøver/kartpunkter for hver av de 7 binnene som videre ble analysert med hensyn på områdebruken i kommunen. Arealet innenfor de ytterste funnpunktene varierte fra 5 til 426 km2 (Tabell 2). Det var stor variasjon både i antall observasjoner pr individ og arealet innenfor punktene, slik at den store variasjonen i antall observasjoner må tas i betraktning når områdebruk vurderes. For de 4 binnene med flest observasjoner (18-67 punkter) er gjennomsnittsarealet innenfor punktene på ca. 245 km2. Avstanden mellom de to punktene som hadde lengst avstand for hvert enkelt individ var relativt liten (Tabell 2, avstand 9-48 km). Det foreligger informasjon om områdebruk bekreftet av DNA analyse i tilgrensende land kun for binne FI63-MO4, som befant seg på russisk side av Pasvikelva i 2005.
Tabell 2 DNA-ana 2005-20
*Geneti Metode Binne
FI4 FI7 FI19 FI40 FI42 FI43 FI63/M Snittve
2. Områdebr alyser av inn 008.
sk observas r.
ID Ant.
obs.
4*
5*
4*
4 2 3
MO4 3
erdi 3,6
War
ruk for pote nsamlede hå
sjon i 2004 år Ant. D
prøve
3 6 1 8 6 1 2
6 23
rtiainen et al. B
nsielle repro år- og ekskre
er ikke kny DNA
er Ar
ob (km 35
67 8 8 6 1 22 3,9
Bioforsk Rapport
6 oduserende ementprøve
yttet til geo eal innenfo bs. punkter
m2) 57 426 127 70
5 41 369 156,4
t vol. 4 nr. 189
e binner i Sø er knyttet ti
ografisk pos or Omk
obs.
2009
r-Varanger l geografisk
isjon. Se og krets rundt . punkter (k
33 105
53 45 41 27 94 56,9
(n=7) basert posisjon i p
gså materia t
km) Leng avsta mell obs.
t på perioden
ale og gste
and lom to
(km) 12 48 22 21 20 9 42 24,9
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
7
Figur 1. Geografisk lokalisering av alle registrerte prøver fra binnene FI4, FI7, FI19, FI40, FI42, FI43, FI63-MO4 i perioden 2005-2008 i Sør-Varanger kommune (n=167).
Ved å beregne arealet innenfor de ytterste observasjonspunktene, og omkretsen rundt punktene kunne områdebruken for binnene FI4, FI7, FI19, FI40, FI42, FI43 og FI63-MO4, kjent gjennom flere år i kommunen illustreres (Figur 2). Resultatene tyder på at det i studieperioden har vært flere distinkte binneområder i kommunen. Et viktig binneområde kan være i området Munkefjord mot sørøst der binne FI19 og FI40 har sine områder.
Feltobservasjoner tyder på at binne FI19 har et større hjemmeområde enn det som er bekreftet med DNA analyser, og at området strekker seg ned mot samme sørlige posisjon som området til FI40. Et annet binneområde strekker seg fra Sametti og sørover til
Treriksrøysa der binnene FI4, FI7, FI42, FI43 og FI63-MO4 har sine områder. Områdene for de 5 binnene i sør overlapper svært mye. Binne FI4 har sitt registrerte område helt i sør og overlapper med binne FI7 og noe med FI63-MO4. Området som binne FI7 har brukt i
registreringsperioden er størst i geografisk areal, og er også den bjørnen det er samlet inn flest prøver fra. Området til FI7 overlapper med alle de 4 andre binnene registrert i den sørlige delen av kommunen. Binne FI7 ble bekreftet skutt i september 2009, og Appendix 2 viser det sørlige binneområdet uten FI7.
Figur 2.
periode ytterste
4.3 G Sør-Va
Ut fra d potensie 19 muli var alts slektska barn. U var ikke bjørnep slektska foreligg
Områdebru n 2005-2008 e geografiske
Genetisk aranger 2
de sammenh elle mødre ge avkom b å at en, me ap fra felto
nntaket var e støttet me populasjone
apsanalysen ger i Append
War
uken til binn 8. Området e funnstede
k slektska 2004-200
holdte felto til DNA ide ble det utfø ed ett unnta
bservasjone r FI14 med ed feltobse en i Finnma n (se Materi
dix 1. I en d
rtiainen et al. B
nene FI4, FI7 er beregnet ne i kommu
apsanaly 08
observasjon entifiserte i ørt en genet
ak allerede er sammen mulige avk rvasjoner.
rk kunne vi iale og met direkte sam
Bioforsk Rapport
8 7, FI19, FI40 t ut fra area
nen (se Tab
se av 6 b
ner og DNA s ndivider (se tisk slektska e hadde bes
med kartpo kom FI70 og
Ut fra tidlig bruke 10 a oder). Alle msvarsanalys
t vol. 4 nr. 189
0, FI42, FI43 alet mellom bell 2).
binner m
spor var de e Tabell 1).
apsanalyse stemt en vis osisjoner fo FI71, denn gere publise av de 13 ma
DNA profile se for å påv
2009
3 og FI63-MO og omkrets
med mulig
et 6 binner s . For disse 6 (Tabell 3).
ss a priori s or DNA prøv ne potensiel erte data fr arkørene i d ene som ble vise at mor
O4 i Sør-Var en rundt de
ge avkom
som kunne 6 binnene o Utgangspu sannsynlighe ver fra både
lle familieg ra
den genetis e brukt i an og barn de
ranger i e
m i
være og totalt
nktet et for e mor og gruppen
ke nalysen
ler
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
9
minst et av to alleler ble det påvist at binna FI14 ikke kunne være mor til verken FI70 eller FI71 (Tabell 3). De andre 5 binnene kunne ut fra denne første analysen være mulige mødre til de individene som var foreslått å være avkom, og en sannsynlighetsovervekt (LR,
likelihood ratio) for at de kunne være mødre ble beregnet for hvert enkelt potensielt avkom (Tabell 3).
Tabell 3. Genetisk slektskapsanalyse for 6 binner i Sør-Varanger med potensielt avkom, F=hunnbjørn, M=hannbjørn, LR=likelihood ratio, * = 4 av 10 markører.
Binne Mulig avkom Første DNA Kjønn LR Merknad
FI4 2004 (N) F -
FI3* 2004 (N) - 1,2
FI7 2004 (N) F 4 død 2009
FI34 2005 (N) M 1,4
FI35-MO12 2005 (N) M 8
FI85 2008 (N) M 13
FI86 2008 (N) F 3
Familie 545799
FI7 2004 (N) F - død 2009
FI48 2006 (N) M 9 død 2008
FI49 2006 (N) M 13
FI68 2008 (N) M 127
Familie 110718
FI8* 2004 (N) F
FI10 2004 (N) F 2 død 2005
FI11 2004 (N) M 1.4 død 2005
Familie 5
FI14* 2004 (N) F -
FI70 2007 (N) M - Ikke slektskap
FI71 2007 (N) M - Ikke slektskap
FI19 2004 (N) F -
FI40 2005 (N) F 4,6
FI52 2006 (N) M 37 død 2009
FI53 2006 (N) M 2,8 død 2006
FI54 2006 (N) F 5,7 død 2008
Familie 40070
FI40 2005 (N) F -
FI72 2007 (N) F 15
FI73 2007 (N) M 4.2
Familie 117
For en av de 5 binnene som inngikk i LR analysen (FI8) var dessverre kun 4 av 10 markører tilgjengelige, noe som svekket styrken i analysen for denne familiegruppen. Dette var også tilfelle for det foreslåtte barnet FI3 (av binne FI4) (se også Appendix 1). I den genetiske slektskapsanalysen i programmet FAMILIAS (se Materiale og metoder) ble en slektskapsverdi for populasjonen på 0,1 benyttet (Fst-verdi, eng.= ”kinship value”). Denne verdien er beregnet for populasjonen av bjørner i Finnmark og korrigerer LR ned i forhold til en populasjon med flere ubeslektede individer og større genetisk variasjon.
5.
I dette alder, f Utvalge med DN henblik I period Varange 22 DNA- slektska analyse overlap Pasvikd I det sø Binne F radiome etablere nærmer Slektska disse to hjemme analyse FI40 (se disse in dyrene.
lengre u overlap (Tabell sitt i Fin Russlan foreligg akkumu område Gjennom Sverige, enslige hjemme på 156 k de varia prøver/
binnene Nord-Sv her fler De gene og derso mikrosa slektska beslekte
Disku
arbeidet va for analyser et av disse n NA sporing i k på områd den 2004-20 er, og samle
-registrerte apsanalyse perioden ti pende områ alen er et k rlige områd I7 overlapp erka bjørn i e seg nærm re enn bjør apsanalysen o hadde ogs
eområder m i 2005. Dis e Appendix dividene. D
En ny og u ute i familie
pingen kan 2). Bjørnen nland eller
d, er ingen ger begrense ulert innsam er i nabolan
msnittlig hj , og disse v hunnbjørn eområdet fo
km2. Gjenn asjonene i b /punkter. Se e i Sør-Vara verige. For å re års akkum etiske slekts
om disse an atellittmark apsforhold.
ede individ
War
sjon
algte vi ut n r av område ni binnene v perioden 2 debruk (Tab 008 har vi to
et tyder vår e hunnbjørn (~45 %) (Ta l sammen s åder og fles kjerneområ det av komm pet med alle
i Sverige ty mere sitt fød
ner som ikk ne utført i d å overlappe med FI42, F
sse tre sistn 1), og vi ha Det var helle utvidet anal
ene mellom også være ne kan ha v Russland. M
av de andr et med dat mling av hår dene vil ku jemmeområ viser et hjem
(Dahle & Sw or binnene
omsnittsare beregna stø ett ut fra d anger har et
å få ytterlig mulert data
skapsanalys nalysene sku kører vært i
Dette er og er innad i p
rtiainen et al. B
ni binner fra ebruk og sle
var basert p 2004-2008.
bell 2), for 6 otalt registr r analyse på nene i komm abell 3). Som store deler
st funnpunk åde for binn
munen var d e de 4 andr yder på at h deområde, ke er i slekt dette studie ende hjemm I43 og FI63- nevnte binn ar i denne s er ingen fe lyse med sle m de 5 binne tilfeldig, d vært innom Med unntak re binnene o
a fra nærlig r og ekskrem
nne gi et kl åde er bere mmeområde
wenson 200 i Sør-Varan ealet for de ørrelse på h
e individen t hjemmeom gere opplys a kunne gi s sene for ma ulle støttet inkludert fo gså et resul populasjone
Bioforsk Rapport
10 a Sør-Varan ektskapsana på en analy
For 7 av de 6 for muligh
rert 22 hun å at 6 av di munen er 10
m vist i Figu av Sør- Var kter sørove ner.
det flere ov re binnene i
unnbjørn i og at mødr t (Støen et et antydet a meområder
-MO4, som ene er ikke tudien ikke ltobservasjo ektskapstræ ene i det sø da det for e
Pasvik for n k av binne F
observert i ggende omr menter, båd larere bilde egnet for ra
e tilsvarend 03, Støen et nger variert
e fire binne jemmeomr e med flest mråde i sam sninger om
ikrere svar ange av ind t seg på DNA or å oppnå s
ltat av at vi en (FST=0,1)
t vol. 4 nr. 189
nger som va alyser med yse der vi sa e 9 binnene heten for at nbjørn med sse binnene 0 hunnbjørn ur 1 og 2, b ranger komm
r i Pasvikda
verlappende i samme ge tette bjørn re tillater si al. 2005, St at binne FI4 . Binne FI7 alle første e avkom fra e gjort vider oner som in ær kan gi sv ørlige Pasvik
nkelte av in næringssøk FI63-MO4, so
noen av na råder i nabo de i Sør-Var e av dette.
diomerka b de 280 km2
t al. 2006).
te fra 5-427 ene med fle rådene må v
t observasjo mme størrel
størrelsen p .
ividene gav A analyser a større sann i har korrig . Analysen
2009
ar i potensie mulige avko ammenhold
ble det vid t de hadde d ulik DNA p e har ynglet n inkludert
rukte binne mune, men alen. Dette
e binneomr ografiske o neområder t
ine døtre å tøen et al.
4 var mor ti hadde i till gang ble id verken FI4 re slektskap ndikerte sle var på even
k. Den obse ndividene e k, men ha hj
om også er abolandene
olandene. F ranger og ti
bjørn i nord i nord og 2 Det observ 7 km2 (Tabe
st DNA prøv vurderes i l oner tyder lsesorden so på hjemme
v for mor-ba alene burde synlighetsv ert for en b viser likeve
ell reproduk om (Tabell t feltobserv dere analyse avkom (Tab profil i Sør-
t i perioden i vår ene i med bekrefter a
råder (Figur område. Stu tenderer ti etablere se 2006).
il binne FI7 legg overla entifisert v 4, FI7, FI19
psanalyser f ektskap mel tuelt slekts erverte er få observ
jemmeområ observert i , men det Flere års
ilgrensende
lige og sørl 17 km2 i sø verte
ll 2), med e ver var 245
ys av antall det likevel om det funn eområdet vi
arn en noe e 2-3 flere verdier for
betydelig gr el at slektsk
ktiv 1).
vasjoner ert med bell 3).
n. Av de
at
r 2), der udier fra
l å eg 7, og
ppende ved DNA
eller for llom skap vasjoner
ådet i
e
lige r for et snitt
km2, og l
på at net i
l også
lav LR,
rad av kap er
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
11
mer sannsynlig enn ikke sannsynlig for de aller fleste mor-barn konstellasjoner. De genetiske analysene er underbygget med observasjoner av binne med avkom i felt
etterfulgt av genetiske analyser av ekskrementer og hår fra de observerte individene. Det vil si at a priori sannsynligheten for mor-barn forholdene er høye (mye større enn 0,5), og da blir analysen av familiegruppene med middels og høy LR sammenlagt robuste.
Slektskapsanalysene i kombinasjon med feltobservasjonene viste altså at det med stor sannsynlighet var 5 familiegrupper i Sør-Varanger i perioden 2004-2008, der de fem binnene FI4, FI7, FI8, FI19, FI40 var reproduserende. Binne FI8, er sannsynligvis mor til bjørnene FI10 og FI11 (samme kull), som begge ble skutt i 2005. Analysen ga noe svak LR fordi FI8 kun er analysert med 6 markører, hvorav 4 kunne inkluderes i slektskapsanalysen.
FI8 er ikke observert siden 2004. De andre fire binnene har trolig hatt fra 1-4 kull hver (FI4 (3 eller 4 kull), FI7 (2 kull), FI19 (2 kull), FI40 (1 kull)), totalt 9-10 kull, der flere av kullene er fra før 2004 (Tabell 3). Det nøyaktige antall kull pr individ er noe usikkert, da DNA analysene startet opp først i 2004, og vi ikke har noen direkte aldersinformasjon verken på mor eller avkom. Det er likevel bekreftet 6 kull i perioden 2004-2008, noe som
representerer 1, 2 ynglinger pr. år i kommunen (Tabell 3). Vi vet fra andre studier at binner i Nord-Sverige har en gjennomsnittsalder ved første gangs fødsel på 5-7 år, mens alderen for førstegangsfødende bjørner i Sør-Sverige er 4-6 år (Zedrosser et al. 2009). I den samme studien fant Zedrosser og samarbeidspartnere (2009) at binner i sør i gjennomsnitt fødte hvert andre år, mens binnene i nord fødte hvert tredje år. En annen studie viste at intervallet mellom to fødsler hos en binne blant annet er avhengig av hvor tett hun lever på andre reproduserende binner, og om nærmeste nabo har avkom (Ordiz et al. 2008).
Alderen på førstegangsfødende binner i Sør-Varanger er ukjent pr i dag, men ved å følge de kjente reproduserende binnene over tid, både ved feltobservasjoner og genetiske
slektskapsanalyser vil en kunne får svar både på dette og hvor ofte de føder. Det vi ser ut fra disse innledende slektskapsanalysene fra Sør-Varanger er at binne FI7 ser ut til å ha født med 2 års mellomrom, da både genetiske analyser og feltobservasjoner bekrefter kull både i 2006 og i 2008, mens binne FI4 ser ut til å ha født med 3 års mellomrom, med et bekrefta kull i 2005 og ett i 2008. Siden FI8 ikke har vært registrert siden 2004 og FI7 ble bekreftet skutt i 2009 (opplysning fra Svanhovd genetiske database) kan studien vår pr. i dag peke på kun 3 potensielle reproduserende binner i Pasvikdalen (FI4, FI19 og FI40).
I en studie utført av Dahle og samarbeidspartnere (2006) fulgte de 120 avkom med radiotelemetri til de var 3 år gamle. Fjorten av disse døde av ulike årsaker (ikke skutt, eller som resultat av annen menneskelig aktivitet) før de ble tre (~12 %). I dette studiet fant vi at 7 av 19 avkom (37 %) er bekreftet død, en druknet (FI53) og de 6 andre skutt i samme periode. Basert på funnene til Dahle og samarbeidspartnere (2006) kan man anta at flere avkom en det ene individet vi har informasjon om, har død av andre årsaker enn avskyting i perioden og at den totale dødeligheten derfor kan være noe høyere enn de 37 % som er dokumentert i dette studiet. Dette kan være av betydelig viktighet for overlevelsen til bestanden i fremtiden, og vi vil derfor foreslå at lignende undersøkelser, med utvida genetisk analyse også utføres i neste fireårsperiode (2009-2012).
6. O
For førs en slekt analyse Analyse binneom stor ove flest ob studiepe
Genetis sannsyn 2004-20 2009, o binner i ynglinge analyse For å få binner i fortsatt med god For å gi som bru
Oppsu
ste gang er tskapsanaly
r.
e av område mråder i ko erlapping i o bservasjone
erioden (20 sk slektskap nlighet for a 008; FI4 (3-4
g FI8 er ikk igjen. Våre er pr. år i p r i samme p å økt forståe i Sør-Varang t ha en årlig
de data fra sikrere gen ukes utvides
War
umme
det gjort e yse av deres
ebruken til mmunen, m områder br r, og var og 005-2008).
psanalyse ko at det har v
4 kull), FI7 ke observert resultater perioden. Av
perioden (1 else både a ger og alde g innsamling a feltobserv
netiske slek s noe.
rtiainen et al. B
ering
en analyse a s mulige av
7 binner i S med en fort rukt av 4 bin gså det indi
ombinert m vært minst f
(2 kull), FI8 t siden 2004 tyder på at
v avkomme druknet, 6 av genetisk r på første g av ekskre asjoner av ktskapsanal
Bioforsk Rapport
12 av områdeb
kom basert
Sør-Varange etting sørov nner sør i P videt med d
med feltobse fem reprod 8 (1 kull), F 4, slik at de t det i bjørn et er 7 av 19
6 skutt).
slektskap, gangs føde ementer og brunbjørn g lyser, bør a
t vol. 4 nr. 189
ruk for kjen t på feltobse
er identifise ver i Pasvik Pasvikdalen
den største
ervasjoner v uktive binn FI19 (2 kull) et i dag kan nebestande 9 bjørner be
intervall m ende, vil det
hårprøver f generelt og ntallet gen
2009
nte binner i ervasjoner
erte flere di kdalen. Det . Binne FI7, e områdebru
viste en bet ner i Sør-Va
), FI40 (1 ku n være 3 kje en i Pasvikd
ekreftet dø
ellom repro t være av s for DNA ana g binner me
etiske mikr
i Sør-Varan og genetisk
istinkte var overras , var knytte uken i
tydelig ranger i pe ull). FI7 ble ente reprod alen har væ øde med DN
oduksjon ho stor betydni alyse kombi ed avkom sp rosatellittm
ger, og ke
skende et til
rioden e skutt i
duktive ært 1,2 NA
os ing og inert pesielt.
markører
Wartiainen er al. Bioforsk Rapport vol. 4 nr. 189 2009
13
7. Referanser
Dahle B. and Swenson J.E. 2003. Home ranges in adult Scandinavian brown bears Ursus arctos:
effect of population density, mass, sex, reproductive status and habitat type. - Journal of Zoology 260: 329-335.
Dahle B., Zedrosser A., Swenson J. E. 2006. Correlates with body size and mass in yearling brown bears (Ursus arctos). J. Zool. 269: 273-283.
Egeland T., Mostad P., Mevåg B., Stenersen M. 2000. Beyond traditional paternity and identification cases. Selecting the most probable pedigree. Forensic Science International Vol 110, Nr. 1.
Egeland T., Kulle B., Andreassen R. 2006. Essen-Møller and identification based on DNA. Chance. 19:
27-31.
Eiken H.G., Wikan S., Smith M., Jensen L., Brøseth H., Knappskog P.M., Bjørn T.A., Ollila L. og Aspholm P. 2006. Populasjonsovervåkning av brunbjørn 2005-2008: Rapport for Sør-Varanger, Finnmark for 2004 og 2005. Bioforsk rapport 62:1-18.
Eiken H.G., Bjervamoen S.G., Smith M., Brøseth H., Wikan S., Jensen L., Knappskog P.M., Bjørn T.A., Ollila L. og Aspholm P. 2007. Populasjonsovervåkning av brunbjørn 2005-2008: Rapport for Sør- Trøndelag, Nord-Trøndelag, Nordland, Troms og Finnmark 2006. Bioforsk rapport 47:1-29.
Eiken H. G., Andreassen, R. J., Kopatz, A., Bjervamoen, S. G., Wartiainen, I., Tobiassen, C., Knappskog, P. M., Aspholm, P. E., Smith, M. E., Aspi, J. 2009. Population data for 12 STR loci in Northern European brown bear (Ursus arctos) and application of DNA profiles for forensic casework.
Forensic Science International: Genetic Supplement Series 2:273-274.
Ordiz A., Støen O. G., Swenson J. E., Kojola I., Bischof R. 2008. Distance-dependent effect of the nearest neighbor: spatiotemporal patterns in brown bear reproduction. Ecology 89:3327-3335.
Persson I.L., Wikan S., Swenson J.E. og Mysterud I. 2001. The diet of the brown bear (Ursus arctos) in Pasvik Valley, Northeastern Norway. Wildlife Biology 7:27-37.
Smith M. E., Ollila L., Bjervamoen S.G., Eiken H.G., Aspholm P.E., Kopatz A., Aspi J., Kyykkä T., Ollila T., Sulkava P., Makarova O., Polikarpova N., and I. Kojola. 2008a. Final Report: Monitoring of the Pasvik Pasvik-Inari brown bear population using hair snares. Sluttrapport til Interreg Prosjekt:
“DEVELOPMENT OF MONITORING AND RESEARCH OF BROWN BEAR POPULATION IN NORTH CALOTTE AREA.” Bioforsk Svanhovd, 9925 Svanvik. 9 sider.
Smith M. E., Eiken H. G., Ollila L. E., Tobiassen C., Bjervamoen S. G., Aspholm P. E., Wartiainen I.
2008b. Forsøk med hårfeller som påvisningsmetode for brunbjørn nær gårdsbruk i Pasvikdalen høsten 2008. Bioforsk rapport 145: 1-20.
Støen O. G., Bellemain E., Sæbø S., Swenson, J. E. 2005. Kin-related spatial structure in brown bears Ursus arctos. Behav. Ecol. Sociobiol. 59: 191-197.
Støen O.G., Zedrosser A., Sæbø S. and Swenson J.E. 2006. Inversely density-dependent natal dispersal in brown bears Ursus arctos. Oecologia 148: 356-364.
Swenson and Wikan S. 1996. A brown bear population estimate for Finnmark County, North Norway.
Fauna norv. Ser. A17: 11-15.
Wartiainen. I., Tobiassen, C., Bjervamoen S. G., Smith, M. E., Wikan, S. og Eiken, H. G. 2008. DNA analyse av sporprøver fra brunbjørn, Øst-Finnmark 2007. Bioforsk Rapport 127: 1-28.
Wartiain Populasj Bioforsk Wikan S.
Wikan S.
Zedrosse performa
nen, I., T jonsovervåkn
rapport 58:
. 1970. Bjørn . 1993. Bjørn er A., Dahle
ance in the b
War
obiassen, C ning av brun
1-34.
n i Sør-Varan nen i Nord-N B., Støen O brown bear.
rtiainen et al. B
C., Brøseth nbjørn 2005
nger. Fauna 2 orge. Ottar . G., Swenso Oecologia 1
Bioforsk Rapport
14 h, H., Bje 5-2008: DNA
23: 85-101.
196:17-24.
on J. E. 2009 60: 847-854
t vol. 4 nr. 189
ervamoen S analyse av
9. The effect .
2009
S. G., Eik prøver sam
ts of primipa
ken, H. G mlet i Norge
arity on repr
G. 2009.
e i 2008.
roductive
8. Appendix
Appendix 1: Oversikt over de genetiske profilene til individene som inngikk i denne studien (M= hann, F= hunn, - kjønn ukjent).
Individ ID Kjønn G1D 1 G1D 2 G10B 1 G10B 2 MU05 1 MU05 2 MU09 1 MU09 2 MU15 1 MU15 2 MU26 1 MU26 2 G1A 1 G1A 2 G10L 1 G10L 2 MU10 1 MU10 2 MU23 1 MU23 2 MU50 1 MU50 2 MU51 1 MU51 2 MU59 1 MU59 2
FI3 ‐ 127 135 097 099 116 120 096 110 109 109 086 086 000 000 FI4 F 127 127 097 097 114 116 096 096 109 115 086 094 177 187 180 180 132 144 170 170 105 119 145 145 226 250 FI7 F 127 131 097 109 114 114 096 124 109 115 082 094 179 187 180 182 132 144 170 172 105 127 141 143 226 232 FI8 F 127 135 109 111 116 120 110 114 111 115 082 090 000 000 FI10 F 123 127 109 111 114 116 110 118 111 115 082 082 181 181 180 182 140 142 168 170 129 129 139 143 226 242 FI11 M 127 133 111 111 120 124 110 118 111 115 082 082 181 185 182 184 142 142 170 176 129 129 139 143 250 256 FI14 F 123 127 097 111 108 120 114 122 109 115 082 090 000 000 FI19 F 125 135 109 117 116 120 110 114 113 115 082 090 181 185 180 184 142 144 170 170 105 129 139 147 242 242 FI34 M 127 131 097 097 116 120 096 116 109 115 086 086 177 187 180 182 119 119 137 143 226 250 FI35‐
MO12
M 127 131 097 097 116 120 096 096 109 115 086 094 187 193 180 180 132 142 170 170 000 000 143 143 250 250
FI40 F 123 125 109 117 120 124 108 110 109 115 082 082 181 185 180 180 138 142 170 170 125 129 147 147 242 242 FI42 F 127 133 099 099 116 128 096 120 109 109 086 086 177 181 180 184 132 142 170 170 105 121 145 147 226 242 FI43‐
MO3
F 123 125 097 109 108 124 110 110 105 113 082 082 181 185 180 180 132 144 172 174 119 125 137 147 240 248
FI48 M 127 135 097 109 114 124 096 114 109 111 094 094 185 187 182 190 132 144 170 170 123 127 139 141 232 250 FI49 M 131 131 109 109 114 126 108 124 109 115 082 082 179 185 182 182 142 144 170 170 127 129 139 143 226 242 FI52 M 121 125 097 109 116 124 110 124 113 115 082 090 181 181 180 184 142 144 170 172 105 121 139 141 242 242 FI53 M 123 135 109 117 120 124 110 124 115 117 082 082 179 185 182 184 144 144 170 170 105 123 139 141 232 242 FI54 F 121 135 109 109 120 120 114 124 113 117 082 086 179 181 180 182 142 144 170 172 121 129 141 147 232 242 FI63‐
MO4
F 123 129 097 109 116 126 108 108 111 113 082 082 177 185 180 188 132 142 162 170 123 125 139 147 228 240
IndividID
FI FI FI FI FI FI FI
Individ ID Kjønn G1D 1
I68 M 123 I70 M 123 I71 M 127 I72 F 121 I73 M 121 I85 M 127 I86 F 127
G1D 2 G10B 1 G10B 2 MU051
127 097 111 1 131 097 097 1 133 097 097 1 125 109 117 1 125 109 117 1 131 097 097 1 131 097 097 1
MU05 1 MU05 2 MU09 1 MU092
114 120 118 12 114 120 096 11 114 124 096 10 120 124 108 12 114 120 110 12 114 126 096 11 116 126 096 09
MU09 2 MU15 1 MU15 2 MU261
24 109 115 08 18 109 115 08 08 105 109 08 24 109 115 08 24 115 115 08 16 109 109 08 96 109 109 08
MU26 1 MU26 2 G1A 1 G1A 2
82 082 187 187 82 086 181 187 82 086 175 185 86 086 179 185 82 086 179 181 86 086 187 193 86 094 177 193
G10L 1 G10L 2 MU10 1
7 180 182 142 7 180 180 142 5 180 182 132 5 180 182 142 1 180 180 142 3 180 180 132 3 180 180 132
MU10 2 MU23 1 MU23 2
144 172 172
144 170 172
142 168 172
144 170 172
144 170 172
142 170 170
142 170 172
MU50 1 MU50 2 MU51 1
105 119 141 119 119 143 119 125 143 125 127 141 121 129 139 119 119 143 119 119 143
MU51 2 MU59 1 MU59 2
143 226 226 143 250 250 145 226 250 147 232 242 147 232 242 145 226 250 143 250 250
Appendix 2: Områdebruken til binnene FI4,FI19, FI40, FI42, FI43 og FI63-MO4 i Sør-Varanger i perioden 2005-2008. Området er beregnet ut fra arealet mellom og omkretsen rundt de
ytterste geografiske funnstedene i kommunen (se Tabell 2). Figuren er tilsvarende Figur 2, men uten binne FI7 som ble skutt i 2009.
