Resurs 99 Del 1 : Sammanställning över fiskbeståndens tillstånd i våra omgivande hav baserad på uppskattningar gjorda inom Internationella havsforskningsrådet (ICES)

Svenskt havsfiske utnyttjar de levande resurserna (fisk, skaldjur) i framför allt den svenska fiskezonen i Östersjön samt i hela Kattegatt och Skagerack. I den delen av Nordsjön som utgör EU-vatten har Sverige rätt till ett begränsat fiske. För övrigt ges fisket vissa möjligheter att, efter förhandlingar och bytesaffärer, utnyttja andra staters fiskezoner företrädesvis i Östersjön. Sverige har ett avtal med Norge som medger uttag i norsk nordsjözon. Många av de ekonomiskt viktiga fiskslagen vandrar över stora områden och är inte bundna av gränserna för nationella fiskezoner. Det krävs därför ett fungerande internationellt samarbete för att kunna uppskatta deras storlek. Detta samarbete sker inom Internationella havsforskningsrådet (ICES) med deltagande av biologer från alla kuststater runt Östersjön, Nordsjön och NO Atlanten. På begäran av fiskerikommissioner, enskilda medlemsstater och andra sammanslutningar som har ansvar för skötseln av de levande resurserna i havet, svarar ICES, genom sin Rådgivande Kommitté för Fiskevård (ACFM) för den biologiska rådgivningen angående beståndens skötsel. ACFM:s uppgift är sammanfattningsvis: att beskriva den historiska utvecklingen av exploaterade bestånd och ge råd om förväntade effekter av olika fiskevårdande åtgärder samt, där så är lämpligt, rekommendera nödvändiga åtgärder. ACFM strävar att utforma sina råd efter konsekventa och objektiva kriterier och att ge råd som möjliggör att livskraftiga fisken kan bibehållas inom ramen för balanserade ekosystem. I årets rådgivning har försiktighetsåtgärder (Precautionary Approach) varit vägledande. Försiktighetsåtgärderna härstammar från ett antal internationella fördrag och överenskommelser (Riodeklarationen 1992, FN konferensen om ”Highly Migratory Fish Stocks and Straddling Fish Stocks 1992-95, FAO:s ”Code of Conduct for Responsible Fisheries 1995” och har accepterats som rättesnöre av många stater, inklusive EU. Grundbulten för försiktighetsåtgärderna heter varaktig utveckling. Levande resurser skall vårdas och bevaras på ett sådant sätt att de kan tillfredställa mänskliga behov nu och i framtiden. Man har insett att förändringar i fiskerier (fisk och fiske) är endast långsamt reversibla, svåra att kontrollera, ofullständigt kända och påverkade av växlande mijöfaktorer och mänskliga värderingar. Försiktighetsåtgärderna innebär att ett klokt förutseende skall tillämpas också med hänsyn till osäkerheterna i systemen samt att ingripande kan vara nödvändiga även med ofullständig kunskap. Försiktighetsåtgärderna innebär att ansvariga instanser (t.ex. IBSFC, EU-kommissionen, Norge, Fiskeriverket etc) skall upprätta förvaltningsplaner för fiskeriema. Dessa planer skall ta hänsyn till möjliga konsekvenser av fisket och yttre händelser som kan påverka fisket. Planerna skall omfatta hur man undviker eller kommer ur oönskade situationer (t.ex. överfiske, för stor fångstkapacitet, minskad biologisk mångfald, allvarlig fysisk störning av känsliga biotoper). Försiktighetsåtgärderna innebär vidare att biologerna skall beskriva ”säkra biologiska gränser” för bestånden. ICES har därför beräknat referensnivåer för lekbeståndets storlek (mängden könsmogen fisk) och för den årliga fiskeridödligheten. Referensnivåerna är av två slag:begränsningar och trösklar. För lekbeståndets storlek sätts en gräns under vilken det är stor sannolikhet att beståndets förmåga att producera ungfisk minskar. Begränsningen för fiskeridödlighet sätts så, att om den överskrids, detta på sikt medför storsannolikhet att beståndet hamnar utanför säkra biologiska gränser. Med hänsyn till osäkerheter i såväl de naturliga processerna (tillväxt, rekrytering etc) som i de data man använder för att uppskatta dem, föreslår ICES tröskelvärden som, för beståndsstorleken ligger över, för fiskeridödligheten under begränsningen. Ju större osäkerheter som är involverade desto större är avståndet mellan begränsning och tröskel. Avsikten med tröskelvärden är att ansvariga instanser skall handla (dvs reglera fisket) när ett bestånd kommer i närheten av ett tröskelvärde och därigenom undvika att beståndet hamnar utanför säkra biologiska gränser med den ökade risk för beståndskollaps detta medför. ICES råd kommer att begränsas av tröskelvärdena för lekbestånd och fiskeridödlighet. Leder myndigheternas beslut till att trösklarna överskrids, betraktas beståndet som överfiskat och dess skötsel kan då inte sägas vara i enlighet med försiktighetsåtgärderna. ICES understryker att tillförlitligheten på råd och prognoser är beroende av kvalitén på basdata. Detta gäller i synnerhet rapporteringen av fångsternas storlek eftersom de olika beståndsparametrama är funktioner av det beräknade antalet landade fiskar. Denna sammanfattning bygger på ICES råd avgivna i maj 1998. Ytterligare bestånd av fisk och skaldjur kommer att behandlas vid kommitténs möte i oktober 1998

Разработка и исследование рупорной антенны

The debate over the prevalence of lateral gene transfers (LGTs) has been intense.There is now to a large extent consensus around the view that LGT is an important evolutionary force as well as regarding its relative importance across species. This consensus relies, however, mainly on studies of individual gene families. Up until now, the gold standard for identifying LGTs has been phylogenetic methods where LGTs are inferred from incongruities between a species tree andan associated gene tree. Even in cases where there is evidence of LGT, several concerns have often been raised regarding the significance of the evidence. One common concern has been the possibility that other evolutionary events have caused the incongruities. Another has been the significance of the gene trees involved in the inference; there may for instance be alternative, almost equally likely, gene trees that do not provide evidence for LGT. Independently of these concerns, there has been a need for methods that can be used to quantitatively characterize the level of LGT among sets of species, but also for methods able to pinpoint where in the species tree LGTs have occurred. Here, we provide the first probabilistic model capturing gene duplication, LGT,gene loss, and point mutations with a relaxed molecular clock. We also provide allfundamental algorithms required to analyze a gene family relative to a given speciestree under this model. Our algorithms are based on Markov chain Monte Carlo(MCMC) methodology but build also on techniques from numerical analysis and involve dynamic programming (DP).QC 20100812</p

Detecting LGTs using a novel probabilistic modelintegrating duplications, LGTs, losses, rate variation,and sequence evolution

The debate over the prevalence of lateral gene transfers (LGTs) has been intense.There is now to a large extent consensus around the view that LGT is an important evolutionary force as well as regarding its relative importance across species. This consensus relies, however, mainly on studies of individual gene families. Up until now, the gold standard for identifying LGTs has been phylogenetic methods where LGTs are inferred from incongruities between a species tree andan associated gene tree. Even in cases where there is evidence of LGT, several concerns have often been raised regarding the significance of the evidence. One common concern has been the possibility that other evolutionary events have caused the incongruities. Another has been the significance of the gene trees involved in the inference; there may for instance be alternative, almost equally likely, gene trees that do not provide evidence for LGT. Independently of these concerns, there has been a need for methods that can be used to quantitatively characterize the level of LGT among sets of species, but also for methods able to pinpoint where in the species tree LGTs have occurred. Here, we provide the first probabilistic model capturing gene duplication, LGT,gene loss, and point mutations with a relaxed molecular clock. We also provide allfundamental algorithms required to analyze a gene family relative to a given speciestree under this model. Our algorithms are based on Markov chain Monte Carlo(MCMC) methodology but build also on techniques from numerical analysis and involve dynamic programming (DP).QC 20100812</p

Data from: Integrating sequence evolution into probabilistic orthology analysis

Orthology analysis, that is, finding out whether a pair of homologous genes are orthologs — stemming from a speciation — or paralogs — stemming from a gene duplication - is of central importance in computational biology, genome annotation, and phylogenetic inference. In particular, an orthologous relationship makes functional equivalence of the two genes highly likely. A major approach to orthology analysis is to reconcile a gene tree to the corresponding species tree, (most commonly performed using the most parsimonious reconciliation, MPR). However, most such phylogenetic orthology methods infer the gene tree without considering the constraints implied by the species tree and, perhaps even more importantly, only allow the gene sequences to influence the orthology analysis through the a priori reconstructed gene tree. We propose a sound, comprehensive Bayesian Markov chain Monte Carlo-based method, DLRSOrthology, to compute orthology probabilities. It efficiently sums over the possible gene trees and jointly takes into account the current gene tree, all possible reconciliations to the species tree, and the, typically strong, signal conveyed by the sequences. We compare our method with PrIME-GEM, a probabilistic orthology approach built on a probabilistic duplication-loss model, and MRBAYESMPR, a probabilistic orthology approach that is based on conventional Bayesian inference coupled with MPR. We find that DLRSOrthology outperforms these competing approaches on synthetic data as well as on biological data sets and is robust to incomplete taxon sampling artifacts

Supplementary Material for “Integrating Sequence Evolution into Probabilistic Orthology Analysis”

This document contains the supplementary information including synthetic data parameters, figures, and tables for the paper “Integrating Sequence Evolution into Probabilistic Orthology Analysis

Data from: A Bayesian method for analyzing lateral gene transfer

Lateral gene transfer (LGT)—which transfers DNA between two non-vertically related individuals belonging to the same or different species—is recognized as a major force in prokaryotic evolution, and evidence of its impact on eukaryotic evolution is ever increasing. LGT has attracted much public attention for its potential to transfer pathogenic elements and antibiotic resistance in bacteria, and to transfer pesticide resistance from genetically modified crops to other plants. In a wider perspective, there is a growing body of studies highlighting the role of LGT in enabling organisms to occupy new niches or adapt to environmental changes. The challenge LGT poses to the standard tree-based conception of evolution is also being debated. Studies of LGT have, however, been severely limited by a lack of computational tools. The best currently available LGT algorithms are parsimony-based phylogenetic methods, which require a pre-computed gene tree and cannot choose between sometimes wildly differing most-parsimonious solutions. Moreover, in many studies, simple heuristics are applied that can only handle putative orthologs and completely disregard gene duplications. Consequently, proposed LGT among specific gene families, and the rate of LGT in general remain debated. We present a Bayesian MCMC-based method that integrates gene duplication, gene loss, LGT, and sequence evolution, and apply the method in a genome-wide analysis of two groups of bacteria: Mollicutes and Cyanobacteria. Our analyses show that although the LGT rate between distant species is high, the net combined rate of duplication and close species-LGT is on average higher. We also show that the common practice of disregarding reconcilability in gene tree inference overestimates the number of LGT and duplication events

A Bayesian Method for Analyzing Lateral Gene Transfer

International audienceLateral gene transfer (LGT)-which transfers DNA between two non-vertically related individuals belonging to the same or different species-is recognized as a major force in prokaryotic evolution, and evidence of its impact on eukaryotic evolution is ever increasing. LGT has attracted much public attention for its potential to transfer pathogenic elements and antibiotic resistance in bacteria, and to transfer pesticide resistance from genetically modified crops to other plants. In a wider perspective, there is a growing body of studies highlighting the role of LGT in enabling organisms to occupy new niches or adapt to environmental changes. The challenge LGT poses to the standard tree-based conception of evolution is also being debated. Studies of LGT have, however, been severely limited by a lack of computational tools. The best currently available LGT algorithms are parsimony-based phylogenetic methods, which require a pre-computed gene tree and cannot choose between sometimes wildly differing most parsimonious solutions. Moreover, in many studies, simple heuristics are applied that can only handle putative orthologs and completely disregard gene duplications (GDs). Consequently, proposed LGT among specific gene families, and the rate of LGT in general, remain debated. We present a Bayesian Markov-chain Monte Carlo-based method that integrates GD, gene loss, LGT, and sequence evolution, and apply the method in a genome-wide analysis of two groups of bacteria: Mollicutes and Cyanobacteria. Our analyses show that although the LGT rate between distant species is high, the net combined rate of duplication and close-species LGT is on average higher. We also show that the common practice of disregarding reconcilability in gene tree inference overestimates the number of LGT and duplication events