Poron perimä on nyt selviämässä – "alkumärehtijästä" erkautunut poro on kesytetty ainakin kaksi kertaa

Sahan tasavallassa porot sietävät jopa -60 asteen pakkaslukemia. Kuva: Juha Kantanen

Poroja elää koko pohjoisen pallonpuoliskon arktisella alueella. Osa on ihmisen hoitamia puolikesyjä kotieläimiä, ja osa "villiporoja" eli peuroja.

Poron genomia eli perimää on alettu tutkia vasta viime vuosina.

"Poron genomitutkimus on ihan alkutekijöissään, kun sitä verrataan muihin ihmisen hyödyntämiin kotieläimiin", sanoo tutkimusprofessori Juha Kantanen Luonnonvarakeskuksesta.

Kantasen johtama tiimi tekee poron genomin selvitystyötä.

Porolla on 35 kromosomiparissaan vajaat 3 miljardia emäsparia.

"Niiden perimän koko on aika samanlainen kuin vaikkapa naudalla."

Poro ja nauta ovat aikanaan, kuten jakit, vuohet ja lampaatkin erkautuneet omiksi lajeikseen "alkumärehtijästä", joka on elänyt vajaa 40 miljoonaa vuotta sitten.

Poron genomitutkimukseen on saatu näytteitä koko porojen esiintymisalueelta.

"Olemme avanneet poron perimää Suomen näytteistä. Yhteistyökumppaneiden kanssa olemme saaneet haalittua näytteitä laajemmaltakin alueelta. Meillä on Norjasta ihmisten kasvattamaa puolikesyä poroa ja tunturipeuraa, jota Norjassa vielä on. On myös Huippuvuorten peuraa, sekä peuranäytteitä Venäjältä Novaja Zemljalta ja vähän idempää Taimurista ja Nenetsistä. Sitten on poroja Sahan tasavallasta (Jakutiasta) Itä-Siperiasta ja Arkangelin alueelta. Pohjois-Amerikasta meillä on karibua Alaskasta."

Aineistoa on varsin kattavasti, mutta kaikkea ei ole vielä analysoitu.

Tutkimuksessa ollaan Kantasen mukaan kuitenkin jo pitkällä, ja aineiston perusteella on ilmennyt kiinnostavia tuloksia niin porojen alkuperästä kuin nykyporojen eroavaisuuksistakin.

"Voidaan tehdä sellaisia johtopäätöksiä, että nykyisin ihmisen hyödyntämät porokannat ovat maantieteellisesti, ja voi olla ajallisestikin, vähintään kahteen otteeseen otettu ihmisen kotieläimeksi tai kesytetty", Kantanen sanoo.

Genomitutkimus on osoittanut, että Pohjois-Euroopan porot eroavat idempänä pohjoisessa Euraasiassa ja Amerikassa elävistä poroista ja peuroista.

"Tosin jo aiemmin porojen perimän niin sanotussa mikrosatelliittitutkimuksessa on nähty, että meidän poroissa on idän porojen vaikutusta."

Kantasen mukaan erot porojen perimässä heijastavat niiden esivanhempien viimeisen jääkauden aikaista elämää.

"Siihen aikaan, kun Pohjois-Euraasiassa oli jääpeite, peurat ovat eläneet kahdessa eri paikassa. Jääkauden kahden erillisen lauman olemassaoloa ei ole aiemmin pystytty genomitasolla kuvaamaan."

Näistä laumoista peurat ovat lähteneet leviämään alueille, joissa poroa ja villipeuraa nykyään tavataan."

Pohjoisen Euraasian ja Amerikan porojen esivanhemmat näyttäisivät Kantasen mukaan eläneen jossakin Beringin salmen alueella.

"Meidän porojen esivanhemmat ovat olleet jääkautta paossa jossain eteläisemmässä Euroopassa ja lähteneet leviämään sieltä. Se näkyy perimästä."

Jääkauden jälkeen myös ihminen on aloittanut poron kasvatukseen, mutta poron esihistoriassa on vielä paljon selvitettävää.

"Genetiikan ja genomiikan keinoin tätä voidaan selvitellä. Myös arkeologian avulla voidaan selvittää poron alkuperää ja antropologian keinoin sitä, mikä on poron esihistoria ja milloin ihminen on ottanut poron kotieläimekseen. Siinä on paljon asioita, joita ei vielä tiedetä", Kantanen sanoo.

Poron esihistorian selvittelyssä esimerkiksi muinaisten eläinten DNA-tietoja ja radiohiiliajoitusta yhdistämällä saadaan selville, milloin eläin on ollut elossa, ja miten se sijoittuu sukupuuhun perimänsä puolesta.

Arktisella alueella elävien nykyporojen elinolosuhteet poikkeavat toisistaan huomattavasti.

Porot ovat sopeutuneet elämään esimerkiksi Sahan tasavallan äärimmäisiin olosuhteisiin. Siellä vuoden kylmimmät ajat ovat paljon kylmemmät kuin meillä, ja porot ovat luonnollisesti koko ajan ulkona.

Tutkijoita kiinnostaa miten eläimet ovat voineet sopeutua äärimmäisiin olosuhteisiin.

"Perimässä geenien säätelyalueilla on ratkaiseva merkitys sopeutumiseen. Tietyissä olosuhteissa myös toiset geenit ovat tärkeämpiä kuin toiset", Kantanen huomauttaa.

Parhaillaan tutkitaan, mitkä geenit ovat toimineet meikäläisten porojen ja Sahan tasavallan porojen rasvakudoksissa.

"Meidän tutkimuksissamme on kolmenlaista rasvakudosta: luuydinrasvaa, sisäelinrasvaa ja ihonalaisrasvaa. Esimerkiksi luuydinrasva on kiinnostavaa, koska sitä alkaa kertyä erityisesti nälkätilanteessa. Rasvakudoksista tutkitaan myös, ovatko ne valkoista vai ruskeaa rasvaa", Kantanen kertoo.

Toiminnallisen perimän lisäksi samoista näytteistä on avattu geenin sisältöä niin, että on saatu selville perimän ketju DNA – RNA – proteiinit.

"On yllättävää, että itäisessä ryhmässä karibujen ja Euraasian porojen geneettiset erot eivät olleet hirvittävän isoja. Meikäläisistä poroista ei sen sijaan ole vielä analysoitu kaikkea."

Kantanen kertoo, että Sahan tasavallassa kasvatettavien nautojen perusteella on selvinnyt, että ihmiset ovat aikoinaan vieneet jakutiankarjaa Siperiasta Alaskaan. Sieltä karjan rippeitä on löytynyt, tosin ei enää puhdasrotuisina. Ihminen on voinut samaan tapaan siirtää myös poroja, mikä on selvitettävissä niiden perimästä.

Porojen historian kiinnostava kysymys on, milloin ja missä niitä on kesytetty.

"Onko kesyttäminen aloitettu silloin, kun peurojen kannat ovat romahtaneet? Onko se tapahtunut useampi tuhat vuotta sitten, vai ajanlaskun alun vaiheilla vai rautakaudella", Kantanen pohtii.

Porojen yhdeksi jääkauden jälkeiseksi lähtöalueeksi on epäilty Etelä-Siperiassa Altain vuoristoa ja toinen mahdollinen on Jamalin niemimaan eteläosassa.

"Meidän poro ei mene yksi yhteen niiden kanssa, mutta mistä nämä ovat, se selviää vielä. Meidän poromme esi-isä ei esimerkiksi ole norjalainen villi tunturipeura", Kantanen sanoo.

"Genomityökaluilla pitää saada tarkemmin tutkittua ja näytteitä saada lisää, niin porojen alkukoti saadaan paremmin selville."

Viime vuosina genomin analysointitekniikka on kehittynyt ja samalla siitä on tullut aiempaa halvempaa. Myös aineistojen tilastoanalyysissä on menty merkittävästi eteenpäin.

"Tilastomenetelmillä on esimerkiksi tunnistettu genomialueita, joihin on kohdistunut luonnonvalintaa. Rasva-aineenvaihduntaan ja immuniteettiin ja tällaisiin ominaisuuksiin vaikuttaviin geeneihin on ollut luonnonvalinnalla myönteisiä vaikutuksia", Kantanen mainitsee.

Luke tekee yhteistyötä poron perimän tutkimisessa Lapin yliopiston Arktisen keskuksen ja Norjan Bio- ja ympäristötieteiden yliopiston kanssa.

Luonnonvarakeskus on mukana myös Uumajan yliopiston vetämässä Clinf-hankkeessa, jossa tutkitaan arktisen alueen ilmastonmuutosta ja mitä uusia tauteja ilmastonmuutoksen seurauksena leviää pohjoiseen.

"Poro on otettu mukaan, koska se on aina ulkona luonnossa". Kantanen sanoo.

"Tärkeätä on selvittää, millainen vaikutus uusien tautien leviämisellä on yhteiskuntiin ja mitä siinä voitaisiin tehdä."

Porotutkimuksessa Luonnonvarakeskuksella on Kantasen mukaan mahdollisuus profiloitua kansainvälisesti.

"Poro on meillä tärkeä eläin pohjoisessa. Suomalaisten pitää olla siinä tutkimuksessa mukana."