Kas Eesti vajab suurkiskjate geneetilist seiret?

Kuupäev:

Tekst: MARIS HINDRIKSON, URMAS SAARMA, EGLE TAMMELEHT, HARRI VALDMANN

Eestis on suurkiskjate seiret tehtud juba pikka aega. Pidevalt arenenud seiremetoodikatest on meie lähiriikides, eelkõige Skandinaavias, kindlalt eelistatud geneetilist seiret, kuna sellel on hulk häid külgi. Tutvustame neist peamisi ning arutleme, kuidas võiks geeniandmeid rakendada suurkiskjate seires ka Eestis.

Ilvese puhul on geneetilist seiret edukalt kasutatud näiteks selleks, et jälgida taasasustatud asurkondade käekäiku ja seirata selliseid populatsioone, mis asuvad mitme riigi piirialal Foto: Remo Savisaar

Miks on vaja suurkiskjate geneetilist seiret? Milliseid olulisi teadmisi niiviisi saame?

Selleks et metsloomi edukalt kaitsta ja vaos hoida, on tähtis koguda teaduspõhiseid andmeid nende arvukuse ja asustustiheduse kohta, eriti inimese jaoks probleemsete liikide kohta, kelle hulka kahtlemata kuuluvad suurkiskjad (hunt, karu, ilves). Kui puuduvad usaldusväärsed andmed, on raske määrata näiteks küttimismahtu, mis võib põhjustada konflikte huvirühmade vahel. Seevastu usaldatavad andmed võimaldavad riigiametitel langetada liikide seisundit arvestavaid otsuseid ja neid huvirühmadele põhjendada.

Paraku on suurkiskjate, nagu teistegi suure kodupiirkonnaga liikide arvukust üsna keeruline piisava täpsusega kindlaks teha. Seetõttu on viimastel kümnenditel hakatud aina enam pöörama tähelepanu suurkiskjate seire teaduspõhisusele, kvaliteedile ja sõltumatusele. Nüüdseks on Põhjamaades (Soome, Rootsi, Norra), aga ka mujal (Saksamaal, USAs jne) jõutud põhjaliku teadustöö tulemusena arusaamisele, et peale tavapärase andmekogumise on vaja ka populatsioonide geneetilist seiret [1].

Liikides sisalduv pärilik info on üks looduse kaitse ja majandamise põhikomponent, kuna võimaldab hinnata populatsioonide arvukust ja asutustihedust ning annab väärtuslikku teavet ka populatsiooni geneetilise elujõulisuse, sigivate isendite hulga, alampopulatsioonide ja geenisiirde ulatuse kohta, lühidalt: lubab geeniteabe abil planeerida jätkusuutlikku kaitset. Geneetilist infot peab loodusliku mitmekesisuse kaitse, hoiu ja taastamise eesmärgil tähtsaks ka Euroopa Liidu 2030. aasta elurikkuse strateegia. Selle järgi on see info oluline, mõistmaks, milline on liikide/populatsioonide mitmekesisus ja milles peituvad võimalikud ohud, samuti annab see üliolulist teavet eluslooduse põhiprotsesside kohta, näiteks muutuvate keskkonnaoludega kohastumise kohta. Praeguses Eesti suurkiskjate kaitse- ja ohjamiskavas on suurkiskjate seiret mitmel moel käsitletud, esile on toodud vajadus ajakohastada seiremetoodikat ning kaasata vabatahtlikke.

Suurkiskjate geneetiliste seiremeetodite tarvituse kohta leiame väga häid näiteid meie lähiriikidest, nagu Soome, Rootsi ja Norra, kaugematest Saksamaalt. Eestile kohaseid meetodeid valides on seetõttu mõistlik lähtuda eelkõige nende riikide pikaajalistest kogemustest. Euroopas erineb suurkiskjate uurituse tase ja seire suurel määral, alates Rootsi väga üksikasjalikest teadmistest hundi- ja karupopulatsioonide kohta (näiteks huntide geneetiline põlvnemine on teada taaskoloniseerimise järgsest ajast 1980. aastatel) kuni regulaarse seire täieliku puudumiseni mõnes riigis (Ungari, Põhja-Makedoonia) [3].

Võrreldes Skandinaavia ja Kesk-Euroopaga on geneetilised meetodid Ida-Euroopas kasutusel väga harva, seda kinnitab hästi ka uuring Euroopa riikide geneetilise seire suutlikkuse kohta [8]. Selle järgi on Baltimaad suurkiskjate geneetilise seire poolest väga kehvas seisus. Siinkohal peab märkima, et geneetiline seire oleneb muu hulgas otsustajate teadlikkusest ja tahtest, aga ka rahalistest võimalustest, mis on vajalikud pikaajalise seire jaoks. Kuna seiremetoodika ei ole riigiti ja piirkonniti ühesugune, on raske käsitleda Euroopa eri liikide suurkiskjapopulatsioone ühtselt, sest andmed ei ole ühteviisi usaldusväärsed või ei saa neid detailsuse poolest võrrelda.

Probleeme tekitab ka Euroopa riikide ebaühtlane seiremetoodika ja tavapärane praktika seirata ja majandada suurkiskjate populatsioone kohalikul tasemel, mitte koostöös mitme naaberriigiga, hoolimata ilmselgetest eelistest, mida see võimaldaks. Kuna geneetilisi  andmeid kasutades saab suure kindlusega eristada isendeid, oleks riikidevahelise regulaarse koostöö korral võimalik seirata riigipiire ületavaid isendeid. Tavapäraseid meetodeid rakendades on riikidevahelist teavet raskem ühildada, kuna isendeid ei õnnestu eristada ning piirialadel elavad loomad võidakse loendada mõlemas riigis, mille tõttu hinnatakse loomade arvukust paratamatult üle.

Pruunkaru arvukust ja teisi asurkondade parameetreid hinnatakse geneetilise info põhjal näiteks Norras ja Rootsis Foto: Remo Savisaar

Geneetilised meetodid seires

Erinevalt tavapärastest liikide populatsioonigeneetilistest uuringutest, kus kirjeldatakse asurkondade geneetilist struktuuri ja elujõulisust, kasutatakse geneetilises seires pärilikke markereid selleks, et eristada populatsiooni kuuluvaid isendeid. Kui isendid tehakse kindlaks geenide põhjal ja rakendatakse standardset püügi-märgistuse-taaspüügi (PMT) meetodit, saab asurkonna suurust väga hästi hinnata.

Suurkiskjate mitteinvasiivses geneetilises seires kasutatakse PMT-meetodit järgmiselt: kogutakse loomade väljaheiteid või karvu, eraldatakse neist DNA ja tuvastatakse eri isendid: iga isend saab geneetilise passi. Iga indiviidi esimesel perioodil kogutud proovist saadud geneetiline pass muutub nüüd selle indiviidi „märgistuseks“ ja järgmisel korral samalt isendilt kogutud ja kindlaks tehtud proov on „taaspüük“. Eri perioodidel „saagi“ hulgast tuvastatud isendite proportsiooni/suhte põhjal saab arvutada populatsiooni suuruse.

Üks selle meetodi eelis on võimalikult vähene isendite häirimine, kuna proove ei koguta invasiivselt. Tähtis on ka see, et geneetiline seire tegeleb elusa asurkonnaga, erinevalt uuringutest, mis põhinevad kütitud isenditelt saadud koeproovide analüüsil. Ühtlasi võimaldab selline seire saada infot muude näitajate kohta, mis iseloomustavad populatsiooni geneetilist elujõulisust (vt joonis).

Suurkiskjate geneetiline seire Põhjamaades

Kogu maailmas on suundumus teha suurkiskjate kaitse ja majandamise otsuseid aina enam geneetilise seire põhjal. Näiteks Skandinaavias hakati geneetiliste meetodite abil hundi- ja karuasurkondade arvukust määrama juba üle kümmekonna aasta tagasi; Saksamaa ja Soome on hundiuuringuis rakendanud geneetilist meetodit viimasel kümnel aastal.

Eduka geneetilise seire näitena võibki tuua Soome. Soomes põhineb hundi seire vaatlustel ja novembrist veebruari lõpuni kogutavatel mitteinvasiivsetel DNA-proovidel (proove kogutakse peaaegu 90% hundi levikualast), samuti võetakse proovid hukkunud huntidelt. Seire käigus kogutud teabe alusel määratakse asurkonna kogusuurus, karjade koduterritooriumid, sigivate isendite arv ja isendite sugulussuhted. Sellist seiremetoodikat on Soomes korrapäraselt kasutatud alates 2016. aastast. Nii määrati 2016. aasta märtsi alguse seisuga hundipopulatsiooni suuruseks 150–178 looma; teades isendite suremust uuringuaja jooksul, hinnati augusti alguse seisuga populatsiooni suuruseks 204–234 isendit [7]. Soomes proovitakse pärilikkusinfot liigi seiresse lisada ka karu kohta.

Rootsi ja Norra on samuti osanud geeniseiret hästi rakendada, hinnates selle põhjal pruunkaru arvukust ja teisi parameetreid. Esialgu lähtuti suulisest infost karu leviku kohta, 1960. aastatel lisandusid jäljevaatluste andmed. 1990. aastatel anti hinnang PMT-meetodi järgi; algul hangiti algandmeid raadiosaatjate kaudu (osa karusid oli märgistatud) ning loendati isendeid helikopteritelt. Selle väga kalli ja töömahuka mooduse asemel hakati juba 2000. aastate alguses rakendama geneetilist meetodit: PMT-teabele lisatakse vaatlusandmed, et leida asurkonna üldine arvukustrend [13].

Skandinaavias ei vahetata seiremetoodikat kergel käel, ometi jõuti seal pikaajalise kogemuse najal arusaamisele, et varasemate meetoditega kaasnenud probleemid ei võimalda hinnata asurkondade arvukust küllaldase täpsusega. See ajendas võtma kasutusele geneetilise seire. Nüüd on lähtealuseks avatud populatsiooni mudel, mille abil saab peale üld- ja piirkondliku (riigi, maakonna) arvukuse ning paiknemise teha ennustusi järgneva aasta kohta. Selle mudeli järgi kasutatakse loomade väljaheidetest saadud pärilikkusandmeid koos vaatluste, ruumikasutuse ja kütitud või hukkunud isendite andmetega.

Nõnda hinnati näiteks Skandinaavias pruunkaru arvukuseks 2018. aastal 2758 isendit, kusjuures Jämtlandis maakonnas, mille kogupindala sarnaneb enim Eesti omaga, elas 787 karu (49 341 km2; umbes 131 000 elanikku); karude asustustihedus oli kõige suurem Dalarnas: 427 karu (28 188 km2; umbes 288 000 elanikku) [2]. Rootsi teadlased järeldasid, et geneetiline meetod on odavam ja täpsem kui kõige usaldusväärsem traditsiooniline välimeetod (põhineb vaatlustel helikopterilt) ja eetilisest seisukohast eelistatavam. Geneetilise  seiremeetodi järgi hinnatakse Skandinaavias ka huntide ja ahmide arvukust.

Geneetilise seire plussid ja miinused
Üks kõige olulisemaid plusse on asjaolu, et isendeid saab täpselt eristada, loomi ei segata kuigi palju ega tehta neile viga. Teised meetodid, kus üritatakse vaatlusaluseid isendeid millegi järgi eristada (nt hundikarju või poegadega emasloomi pruunkaru ja ilvese puhul), on küll märksa odavamad, ent annavad märkimisväärselt halvemaid tulemusi. Üks põhjus on selles, et eri aastatel ei suudeta andmeid koguda ühtemoodi (muutuvad vaatlejate hulk, pingutus ja asupaik, loomade paiknemine jm) ning see mõjutab hinnangut. Samuti võib eksida grupeeringut (karjad, poegadega emased) määrates või neid eristades, eriti siis, kui asustustihedus on suurem. Pealegi lähtutakse selliste meetodite korral liigi bioloogiast tulenevatest näitajatest, mis olenevad populatsiooni muutustest ning eeldavad kvaliteetseid aja- ja asukohaspetsiifilisi? alusteadmisi, näiteks teadmisi loomade kodupiirkonnast, liikumisest, isendite välimusest, vanusest, soost, et neid omavahel eristada. Geneetilisel seirel neid puudusi ei ole.
Teine pluss on meetodi objektiivsus/sõltumatus, kuna vabatahtlikel proovide kogujatel ei ole vajadust ega võimalust tulemusi mõjutada. Kui hõlmata seiresse eri riike, siis on eelis ka sõltumatus riigipiiridest, sest proove saab koguda, hoolimata riikide jahikorralduse erinevustest, liikide staatusest jmt. Isendeid eristav ühtne metoodika võimaldaks vältida ka loomade topeltloendamist piirialadel.

Geneetilist seiret ei ole lihtne korrektselt teha. Probleemiks võib osutuda proovide kvaliteet ja uurimisalalt kogutud proovide ebaühtlane arv. Kuna väliskeskkonnas olevas proovis DNA kvaliteet aja jooksul halveneb (eeskätt ilmastikuolude tõttu), peab hankima piisava koguse võimalikult värskeid proove. Proovide hulka mõjutab ka see, et adekvaatse hinnangu saamiseks peab kvaliteetsete proovide hulk olema vähemalt kaks korda suurem kui arvatav populatsiooni suurus. Selleks et saada tõepäraseid tulemusi, tuleb proove otsida ja hankida ühtlaselt kogu uurimisalalt, mis eeldab üsna palju ajutist inimtööjõudu. Mitu riiki (Saksamaa, Soome, Rootsi, Norra) on selle probleemi lahendanud, kaasates vabatahtlikke. Ühtaegu aitab see avardada inimeste loodusteadmisi.

Kuidas võiks Eestis geneetilist seiret rakendada?

Geneetiline meetod on töömahukas, ent see on teaduspõhine uurimisviis, mille abil saadud hinnangud on täpsed ja objektiivsed. See parandab kindlasti seire usaldusväärsust ning vähendab vajadust suurkiskjate seire tulemusi kaitsta, näiteks kohtus

Eri riikide kogemuse põhjal on geneetilise seire metoodika hinna ja kvaliteedi suhte poolest parim. Seejuures saab hankida ka teisi andmeid. Eestis leidub suurkiskjate geneetilise seire asjatundjaid, kuid selleks, et metoodika lõplikult omandada, tuleks neid koolitada kas Soomes või Rootsis: seal on selles valdkonnas pikaaegsed kogemused. On väga tähtis, et Eestis omandataks pädevus suurkiskjate populatsioone geneetiliselt seirata. Selle võiks sihiks seada ulukiseirega tegelev riigiasutus. Kaasata tasub ka pädevaid teadlasi.

Senine koostöö teadlaste ja keskkonnaagentuuri töötajate vahel, kes on varustanud meid Eesti suurkiskjate proovidega, on olnud edukas. Oleme teinud arvukalt geneetilistel meetoditel põhinevaid teadusuuringuid karu-, hundi- ja ilvesepopulatsioonide kohta Eestis ja mujal. Koostöö tulemusena on avaldatud hulk teaduspublikatsioone (nt [1, 4], 5, 6, 9, 10, 12, 14]). Need on andnud väga olulist teavet populatsioonide struktuuri, rännete jm kohta. Ent populatsioonide arvukust ei ole neis hinnatud; see eeldab eraldi uuringuid. Seega, järgmine samm on geneetiliste meetodite kasutuselevõtt ka suurkiskjate arvukuse hindamisel.

Suurkiskjate geneetiline seire on Põhjamaade kogemuse põhjal meetod, millel on tulevikku, kuna ta on täpne, sõltumatu ja väga heade väljavaadetega ning võimaldab ühildada pika aja jooksul kogutud andmeid. Proovide kogumine eeldab üsna paljude inimeste osalust, kuid lubab tunduvalt paremini suurkiskjate asurkondi tundma õppida ja populatsioone jätkusuutlikuna hoida. Oluline on ka märkida, et kuna kõigi kolme suurkiskjaliigi Eesti asurkonnad on jaotunud mitme riigi vahel, on vaja ka naaberriikides olevaid asurkondi hakata seiratama samadel alustel. Seetõttu on soovitatav, et tulevikus hõlmaks suurkiskjate geneetiline seire kogu Baltikumi.

Geneetilist meetodit ei ole suurkiskjate seires lihtne rakendada, aga tuginedes Põhjamaade kogemusele saaks selle mõõdukalt pingutades kasutusele võtta ka Eestis. Koostöös riigiametnike, teadlaste, vabaühenduste ja vabatahtlikega, sh jahimeestega, saaks selle kindlasti teoks teha.

  1. Anijalg, Peeter et al. 2020. Ongoing recovery of a brown bear population from a century-old severe bottleneck: insights from population genetic and spatially explicit analyses. – Conservation Genetics 21 (1): 27–40. doi.org/10.1007/s10592-019-01229-6.
    2. Bischof, Richard et al. 2020. Estimating and forecasting spatial population dynamics of apex predators using transnational genetic monitoring. – PNAS 117: 30531–8. doi.org/10.1073/pnas.2011383117.
    3. Boitani et al., 2022. Assessment of the conservation status of the Wolf (Canis lupus) in Europe. Strasbourg, 2022. 25 p.
    4. Hindrikson, Maris et al. 2012. Bucking the trend in wolf-dog hybridization: first evidence from Europe of hybridization between female dogs and male wolves. – PLoS ONE 7 (10): e46465. doi:10.1371/journal.pone.0046465.
    5. Hindrikson, Maris et al. 2013. Spatial genetic analyses reveal cryptic population structure and migration patterns in a continuously harvested grey wolf (Canis lupus) population in north-eastern Europe. – PLoS ONE 8 (9): e75765. doi:10.1371/journal.pone.0075765.
    6. Keis, Marju et al. 2013. Complete mitochondrial genomes and a novel spatial genetic method reveal cryptic phylogeographic structure and migration patterns among brown bears in north-western Eurasia. – Journal of Biogeography 40: 915–927. doi:10.1111/jbi.12043.
    7. Kojola, Ilpo et al. 2018. Balancing costs and confidence: volunteer-provided point observations, GPS telemetry and the genetic monitoring of Finland’s wolves. – Mammal Research 63: 415–423. doi.org/10.1007/s13364-018-0371-8. Pearman, Peter B. et al., 2023 (preprint) Conserving genetic diversity during climate change: Niche marginality and discrepant monitoring capacity in Europe. – bioRxiv 2023.03.24.533448. doi: https://doi.org/10.1101/2023.03.24.533448
    9. Plumer, Liivi et al. 2016. Wolves recolonizing islands: genetic consequences and implications for conservation and management. – PLoS ONE 11 (7): e0158911. dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0158911.
    10. Plumer, Liivi et al. 2018. Assessing the roles of wolves and dogs in livestock predation with suggestions for mitigating human-wildlife conflict and conservation of wolves. – Conservation Genetics 19: 665–672. doi.org/10.1007/s10592-017-1045-4.
    11. Reinhardt, Ilka et al. 2015. Standards for the monitoring of the Central European wolf population in Germany and Poland. Final report. wilknet.pl/user-data/downloads/2015%20Joint%20Wolf%20Monitoring%20Standards%20DE&PL_BfNSkript398.pdf.
    12. Saarma, Urmas et al. 2007. Mitogenetic structure of brown bears (Ursus arctos L.) in north-eastern Europe and a new time-frame for the formation of European brown bear lineages. – Molecular Ecology 16: 401–413. doi.org/10.1111/j.1365-294X.2006.03130.x.
    13. Swenson, Jon E. et al. 2017. Challenges of managing a European brown bear population; lessons from Sweden. 1943-2013. – Wildlife Biology: wlb.00251. doi.org/10.2981/wlb.00251.
    14. Tammeleht, Egle et al. 2010. Genetic structure in large, continuous mammal populations: the example of brown bears in northwestern Eurasia. – Molecular Ecology 19: 5359–5370. doi.org/10.1111/j.1365-294X.2010.04885.x.

MARIS HINDRIKSON (1982) ja EGLE TAMMELEHT (1980) töötavad Tartu ülikoolis terioloogia teaduritena.
URMAS SAARMA (1967) on Tartu ülikooli terioloogia professor.
HARRI VALDMANN (1954) on Tartu ülikooli selgroogsete zooloogia kaasprofessor.

Jagan artiklit

Liitu uudiskirjaga

- Saadame sulle uudiseid Loodusajakirja värskete väljaannete ja muude olulisemate teemade kohta

Viimased artiklid

Artiklid tellijatele

TUNNE LOODUST | Kas sisalik või vesilik?

Tekst: PIRET PAPPEL „Ja siis nägin täna veel sisalikku. Ta...

TEHNOKRAADI KROONIKAD | Aju-arvuti liidesed aitavad halvatutel suhelda ja liikuda

Tekst: ÜLAR ALLAS Ajaloo koidikust peale on otsitud võimalusi parandada...

Ilm ja eesti kirjandus

Tekst: AIN KALLIS Need ilmad on kodused. / Need on...