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帝王三文鱼与环境的生死赛跑

Robert F. Service / 作

锦衣Reload/译

vicko238、Ent/校


帝王鲑,又称帝王三文鱼,曾经在太平洋里自由游动的它们,如今因为人类活动和环境变化遭遇了遗传危机。


研究者称,西北太平洋的标志性物种帝王鲑(Oncorhynchus tshawytscha)在过去的7000多年里已经失去了2/3的遗传多样性。该研究点出了人们长期以来的担忧——就在鱼群已经在努力适应气候变化和海水酸化的时候,未来鲑鱼种群还会受到栖息地减少、过度捕捞、水坝以及孵化场数百万鱼苗投放带来的伤害。


帝王鲑

是三文鱼的一种吗?


帝王鲑虽被称作“帝王三文鱼”,但本质上并非“正统的”三文鱼。


三文鱼原指大西洋鲑。在20世纪初期,大西洋鲑从港台等地进口,Salmon这个外来词在粤语腔下被音译为“三文鱼”。三文鱼就作为大西洋鲑的另一个名字流传了下来。


而与此同时,北方则用“鲑鱼”或“大麻哈鱼”来称呼东北河流里捕捞起的太平洋鲑们。


帝王三文鱼与环境的生死赛跑


为了区分相似却不同的各种“三文鱼”,人们给它们加上前缀,就变成了“帝王三文鱼”、“红三文鱼”、“阿拉斯加三文鱼”等等。而“正统三文鱼”大西洋鲑也有了另一个名字——挪威三文鱼。


帝王三文鱼与环境的生死赛跑

所以只有“挪威三文鱼”是我们最开始所说的“三文鱼”。图片:fengfeixue0219/老猫


所以说,帝王三文鱼实际上是大鳞大麻哈鱼,和我们平常说的“挪威三文鱼”甚至不同属——前者属于大马哈鱼属(Oncorhynchus),而后者属于鲑属(Salmo)。虽非同一种鱼,但帝王鲑同样以肉质肥美细嫩闻名。


帝王鲑丢失

大量遗传多样性


“这是一份令人惊叹的报告。”马修?斯洛特(Matthew Sloat)说道。他是一名渔业生态学家,为美国俄勒冈州波特兰一家名为“野生鲑鱼中心”的公益性鲑鱼保护组织工作。“报告中的主要结论并不那么让人惊讶,”他接着说道,“但这份报告确认了一个人们长期以来的猜想,哥伦比亚河流域已经丢失了大量遗传多样性了。”


帝王三文鱼与环境的生死赛跑

被钓起的帝王鲑。图片来源:Rich Landers


遗传多样性常常是一个物种适应环境变化的关键。以鲑鱼为例,一些鲑鱼个体或者种群可能会携带不易受到新型疾病或海水变暖影响的基因,使得整个物种在丧失其他基因品系时得以生存。


对于帝王鲑而言,遗传多样性丧失的部分原因无疑来自整个帝王鲑种群数量减少。从19世纪80年代晚期到20世纪20年代早期,每年约有1100万千克的帝王鲑被捕获。如今,这个数字已经降到了每年200万千克。但是如今被捕获的鱼约有一半来自于养殖场投放出的鱼苗,这些小鱼苗们比起野生种群,在基因上更为同质化。


其他因素也造成了帝王鲑野生种群遗传多样性的丧失,包括溪流栖息地的丧失、农业用水改造以及在哥伦比亚河盆地和其干流斯内克河上建造的400多座水坝。这些水坝使得鲑鱼无法前往它们在河流系统中超过半数的产卵地点。


帝王三文鱼与环境的生死赛跑

哥伦比亚河流域图,含主要水坝和支流。图片来源:Wikipedia


为了统计帝王鲑究竟失去了多少遗传多样性,来自普尔曼的华盛顿州立大学(Washington State University)和来自诺曼的俄克拉荷马大学(University of Oklahoma)的研究者们将目光转向了古代DNA。与美洲原住民部落们进行合作,研究者们收集到346份来自于原住民垃圾堆或贝丘的考古遗址中的脊椎样本,其中一部分能追溯到7000年以前。随后,研究者们分析了样本中的线粒体DNA——一般在考古样本中远比核DNA丰富,因此更容易被恢复。


这项分析工作是华盛顿州立大学的波比?约翰逊(Bobbi Johnson)博士工作的一部分。她介绍道,先开始他们要在脊椎样本中找到能认定帝王鲑的遗传标记;随后,为了确定每个区域中帝王鲑的谱系数量,他们测量了考古样本中线粒体DNA的多样性;最后,他们比较了过去帝王鲑谱系中的遗传多样性与来自379只当代帝王鲑样本中的遗传多样性。


帝王三文鱼与环境的生死赛跑

一条产卵期的雌性帝王鲑。图片来源:wikipedia


这项研究证实了“曾经有丰富的遗传多样性存在……在欧洲人到达这片大陆之前”,约翰逊说。例如,来自于斯波坎河考古样本中的帝王鲑DNA揭露了这条河中曾有6种不同谱系的帝王鲑存在,比任何一处水产资源包含的现代样本谱系都要多。这项研究发布在了上周的PLOS ONE期刊上,其总体结论是哥伦比亚河的帝王鲑已经丢失了2/3的遗传多样性,而斯纳克河中鱼类的多样性也减少了1/3。


尚不清楚是什么导致了两个流域中遗传多样性的变化差异和总体的衰减。一个可能的原因是水坝,但研究者们没有办法找到足够多的正好在水坝建造前的鲑鱼DNA样本来测定水坝造成的影响。


遗传多样性的丧失可能会在鱼群试图适应气候变化和海水酸化时给它们带来麻烦。野生鲑鱼中心的主席和CEO吉多?拉赫尔(Guido Rahr)说,决定鲑鱼的丰富性、健康状态以及恢复力的,是它们对特定环境条件的地方性适应。来自于俄克拉荷马大学的古代DNA研究专家也是该研究小组的成员之一布赖恩?肯普(Brian Kemp)则点出,现在的问题是:“这些鲑鱼们能够跟上环境变换的速度吗?”



编译来源

 Science. Pacific Northwest salmon are in big genetic trouble


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