Klimatförändringarna har en stor påverkan på de arktiska valarna grönlandsval (Balaena mysticetus), vitval (Delphinapterus leucas) och narval (Monodon monoceros), mer än vad som tros vid en första tanke. I dagsläget får dessa valar utstå stora utmaningar som troligenkan komma att förvärras i framtiden om inte isens smältande kan bromsas. En del av utmaningarna innebär att valarna måste genomgå stora förändringar för att överleva, vilket innebär att deras förmåga att anpassa sig spelar en stor roll. Människans jakt på valen har alltid varit ett stort problem för de arktiska valarna, tack vare restriktioner om fångstkvoter och vem som får jaga val ser framtiden ljusare ut i alla fall för grönlandsvalen och vitvalen. För narvalen ser det dock inte lika ljust ut eftersom det är en art som är känsligare än många andra arktiska arter för effekterna som den globala uppvärmningen har på den arktiska miljön. I dagsläget har en del effekter på valarna blivit synliga såsom ändrade migrationsvanor och ökad predation. På grund av bristande data från perioden innan klimatförändringarna är detsvårt att dra konkreta slutsatser, därför fokuserar mycket forskning på att förutse vad som kommer att ske i framtiden. Fokus på framtiden är viktigt eftersom det som sker idag redan är försent att göra någonting åt, det vi kan göra är att se till att det inte blir ännu värre. Den smältande isens effekter är svåra att skilja på då de överlappar en del, till exempel leder tillgången på föda till förändringar i habitat. Man har i dagsläget sett små skillnader i tillgång på föda, beståndet av istorsken har minskat, eftersom det är en viktig föda för de arktiska valarna kan det ha en effekt. En minskning av en viss typ av plankton har också observerats och eftersom ingen ersättande art har setts kommer detta få effekter på näringsväven i de arktiska haven och därmed alla arter som lever där inklusive de arktiska valarna. I framtiden tror man att primärproduktionen kommer att öka på grund av den höjda vattentemperaturen och den ökande ytan med öppet vatten, detta kommer eventuellt ha en positiv effekt på de arktiska valarna.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: Comparative analyses of genetic diversity, population structure and evolutionary relationships among co–distributed species can provide useful insights into fisheries management. In this study, mitochondrial DNA control region (mtCR) sequences were used to investigate genetic population structure and recruitment patterns of three co–occurring shallow water penaeid prawn species; Penaeus monodon, Fenneropenaeus indicus and Metapenaeus monoceros. These taxa dominate artisanal and commercial prawn catches in the Malindi–Ungwana Bay in Kenya, where juvenile prawns inhabit estuarine habitats, and adults occur further offshore, on mudbanks in the bay. A total of 296 [i.e. (P. monodon; n = 129), (F. indicus; n = 96), (M. monoceros; n = 71)] specimens were sampled from five sites; two estuarine nursery areas (juveniles), a nearshore mid–station (adults), and two offshore areas (adults). The sites were chosen to represent the bulk of the Kenyan fishery activities, and to include juvenile and adult cohorts that are presumably connected to each other through larval dispersal processes and migrations. Juveniles were obtained during 2010 from local fishermen, and adult prawns during 2011 using a commercial prawn trawler. Analysis of the mtCR sequences indicated high haplotype diversity (P. monodon; h = 0.9996 ± 0.0010; F. indicus; h = 0.9998 ± 0.0015; M. monoceros; h = 0.9815 ± 0.0110) for all three species. Genetic differentiation results for each species using AMOVA indicated no significant population differentiation (P. monodon; ΦST = 0.000, = p > 0.05; F. indicus; ΦST = 0.000, = p > 0.05; M. monoceros; ΦST = 0.0164, = p > 0.05) and pairwise ΦST statistics among sampling sites indicated the complete absence of spatial differentiation of female genes for all three species. In addition, the mtDNA data of P. monodon (i.e. n = 103) was augmented by using six polymorphic nuclear microsatellite loci. The pattern of panmixia was supported by the microsatellite analyses of P. monodon where AMOVA (i.e. RST = 0.00113, = p > 0.05), pairwise RST statistics (i.e. RST = 0.0000–0.0223, = p > 0.05) and STRUCTURE all confirmed the complete absence of genetic differentiation, among all sampled localities. Based on the absence of genetic population structure, each of the three species can be regarded as a single management unit throughout the Malindi–Ungwana Bay area. Spatial management strategies for prawn fisheries in the bay should therefore rely on factors other than genetic metapopulations, such as seasonal prawn recruitment and distribution patterns, ecosystem functioning and socio–economic implications to fishing communities and commercial trawl fishing companies. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Vergelykende analise van genetiese diversiteit, bevolkings stuktuur en evolutionêre verwantskappe tussen spesies wat 'n verspreidingsgebied deel kan nuttige insigte lewer oor vissery bestuur. In hierdie studie was die mitokondriale DNS kontrole area (mtCR) volgordebepalings gebruik om die bevolkings genetiese stuktuur en werwingspatrone van drie mede-verspreide vlak water penaeid garnaal spesies; Penaeus monodon, Fenneropenaeus indicus and Metapenaeus monoceros te ondersoek. Hierdie taksa domineer die ambagtelike en kommersiële vangste in die Malindi-Ungwanabaai in Kenya waar, onvolwasse garnale in riviermondings voorkom en volwassenes in dieper waters op modderbanke in die baai voorkom. 'n Totaal van 296 [(P. monodon; n = 129), (F. indicus; n = 96), (M. monoceros; n = 71)] monsters was geneem vanaf vyf lokaliteite; twee in riviermondings (onvolwassenes), 'n nabykus mid stasie (volwasse) en twee diep water (volwasse) areas. Hierdie lokaliteite was gekies om die oorgrote meerderheid van Kenya se vissery aktiwiteite, asook die onvolwasses en volwassene kohorte te verteenwoordig wat vermoedelik geneties verbind is aan mekaar deur larwale verspreidingsprosesse en migrasies. Onvolwasse diere was verkry in 2010 vanaf plaaslike vissermanne en volwasse diere was in 2011 gekollekteer deur gebruik te maak van 'n kommersiële garnaal vissersboot. Analise van die mtCR volgorde bepaling het gewys dat daar 'n hoë haplotipiese diversiteit (P. monodon; h = 0.9996 ± 0.0010; F. indicus; h = 0.9998 ± 0.0015; M. monoceros; h = 0.9815 ± 0.0110) vir al drie spesies bestaan. Genetiese differensiasie resultate vir elke spesie, bepaal deur 'n AMOVA toets, dui op geen beduidende bevolking differensiasie nie (P. monodon; ΦST = 0.000, = p > 0.05; F. indicus; ΦST = 0.000, = p > 0.05; M. monoceros; ΦST = 0.0164, = p > 0.05) en paarsgewyse ΦST statistiek tussen die lokaliteite waar monsters geneem was, dui op geen ruimtelike differensiasie van die vroulike gene in al drie spesies nie. Hierbenewens is die mtDNS datastel van P. monodon (i.e. n = 103) uitgebrei deur ses polimorfiese kern mikrosatelliete in te sluit. Die patroon van mtCR panmixia was ondersteun deur die mikro-satelliet analise van P. monodon waar die AMOVA (i.e. RST = 0.00113, = p > 0.05), paarsgewyse RST statistiek (i.e. RST = 0.0000-0.0223, = p > 0.05) en STRUCTURE bevestig het dat daar totale afwesigheid is van genetiese differensiasie tussen alle vergelyk-te lokaliteite. Gebaseer op die afwesigheid van genetiese bevolking-struktuur kan elk van die drie spesies beskou word as 'n enkele bestuurseenheid deur die Malindi-Ungwanabaai area. Die bestuurstrategieë vir garnaal vissery aktiwiteite in die baai moet dus steun op ander faktore as genetiese meta-bevolking. Belangrike faktore om in ag te neem is seisoenale garnaal werwing en verspreidings patrone, ekosisteem funksionering en sosio-ekonomiese implikasies van vissers gemeenskappe en kommersiële visserymaatskappye.

Le narval (Monodon monoceros) est une espèce emblématique de l'Arctique. Les narvals sont de plus en plus exposés à des perturbations anthropiques, pouvant augmenter leur niveau de stress et, par conséquent, avoir des impacts inconnus sur la dynamique de la population. La validation et l’étude de biomarqueurs de stress chronique pourraient donc améliorer les efforts de conservation chez cette espèce. La déhydroépiandrostérone (DHEA) et son métabolite sulfaté, la DHEA-S, sont collectivement appelés DHEA(S). Lorsque combinés sous forme de ratios avec le cortisol (cortisol/DHEA(S)), ils se sont révélés prometteurs dans l'évaluation du stress chronique chez les humains et certaines espèces animales domestiques ou sauvages. Au cours de projets de pose d’émetteurs en 2017 et 2018 dans la baie de Baffin, Nunavut, Canada, des narvals (n = 14) ont été échantillonnés au début et à la fin des manipulations. La DHEA(S) sérique a ensuite été mesurée à l’aide de deux techniques immuno-enzymatiques (ELISAs) développées pour les humains et disponibles commercialement. Une validation partielle des deux ELISAs a pu être réalisée par détermination du coefficient de variation intra-essai, confirmation de la linéarité de dilution de la DHEA(S) et calcul du pourcentage de récupération. La DHEA était également bien conservée dans le sérum de narvals suite à un stockage prolongé de 12 et 24 mois à -80°C, soulignant le potentiel d'analyse d'échantillons archivés. Les valeurs sériques moyennes (ng/ml ± SEM) de cortisol, de DHEA(S) et des ratios cortisol/DHEA(S) au début et à la fin des manipulations respectivement étaient les suivantes : cortisol = 30,74 ± 4,87 et 41,83 ± 4,83; DHEA = 1,01 ± 0,52 et 0,99 ± 0,50; DHEA-S = 8,72 ± 1,68 et 7,70 ± 1,02; cortisol/DHEA = 75,43 ± 24,35 et 84,41 ± 11,76; cortisol/DHEA-S = 4,16 ± 1,07 et 6,14 ± 1,00). Le cortisol sérique et le ratio cortisol/DHEA-S étaient statistiquement plus élevés à la fin des manipulations (P = 0,024 et P = 0,035 respectivement). De plus, le cortisol sérique à la fin des manipulations était positivement corrélé à la longueur totale du corps de l’animal (P = 0,042) et avait tendance à être plus élevé chez les mâles (P = 0,086). Cette étude confirme que ces ELISAs sont une méthode d’analyse facile à réaliser, rapide et appropriée pour mesurer la DHEA(S) sérique chez le narval. La DHEA(S) sérique et les ratios cortisol/DHEA(S) représentent des biomarqueurs potentiels pour évaluer le stress chronique chez les narvals et possiblement chez d'autres espèces de cétacés. / Narwhals (Monodon monoceros) are an iconic Arctic species and are increasingly being exposed to anthropogenic disturbances that may increase their stress levels with unknown consequences for the overall population dynamics. The validation and measurement of chronic stress biomarkers could contribute towards an improved understanding and conservation efforts for this species. Dehydroepiandrosterone (DHEA), and its sulfated metabolite DHEA-S, are collectively referred to as DHEA(S). When serum DHEA(S) concentrations are combined in a ratio with cortisol (cortisol/DHEA(S)), it has shown promise for evaluating chronic stress in humans, domestic animals, and wildlife. During field tagging in 2017 and 2018 on Baffin Bay, Nunavut, Canada, wild narwhals (n = 14) were sampled at the beginning and end of capture-tagging procedures (acute stressor). Serum DHEA(S) were measured with commercially available competitive enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) developed for humans. A partial validation of the assays was performed by determination of the intra-assay coefficient of variation, confirmation of the DHEA(S) dilutional linearity, and the calculation of the percentage of recovery. In addition, DHEA was conserved following extended storage at -80°C, highlighting the potential to analyze archival samples. Mean values (ng/mL ± SEM) of narwhal serum cortisol, DHEA(S), and cortisol/DHEA(S) ratios at the beginning and at the end of handling respectively are reported (cortisol = 30.74 ± 4.87, 41.83 ± 4.83; DHEA = 1.01 ± 0.52, 0.99 ± 0.50; DHEA-S = 8.72 ± 1.68, 7.70 ± 1.02; cortisol/DHEA = 75.43 ± 24.35, 84.41 ± 11.76, and cortisol/DHEA-S = 4.16 ± 1.07, 6.14 ± 1.00). Serum cortisol and cortisol/DHEA-S were statistically higher at the end of the capture (P = 0.024 and P = 0.035 respectively). Moreover, serum cortisol at the end of handling and prior to release was positively correlated to total body length (P = 0.042) and tended to be higher in males (P = 0.086). This study showed that these assays are easy to perform, rapid, and suitable for measuring serum DHEA(S) of narwhals and that serum DHEA(S) and calculated cortisol/DHEA(S) are potential biomarkers for chronic stress in narwhals and possibly other species of cetaceans, but this requires additional study.