作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/1/21 18:15:48
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西北太平洋三文鱼丧失大量遗传多样性

过去700年间,哥伦比亚河流域的奇努克三文鱼丧失了2/3的遗传多样性。

图片来源:Rich Landers/The Spokesman-Review via AP

研究人员日前报告称,过去700年间,生活在西北太平洋的标志性物种——奇努克三文鱼已经丧失了2/3的遗传多样性。此项发现凸显了一种长久以来的担忧:未来的三文鱼种群可能因溪流栖息地丧失、过度捕捞、水坝建设以及上百万苗种从孵化场释放等一系列风险而遭到灭顶之灾,即便它们一直试图应对气候变化和海洋酸化。

遗传多样性通常对于物种适应变化的环境条件至关重要。以三文鱼为例,一些个体或者种群携带的基因可能使其不易遭到新疾病或者变暖海洋的影响,从而使该物种在其他遗传品系丧失的情况下生存下来。

对于奇努克三文鱼来说,毫无疑问,这种多样性的丧失部分归咎于整个种群的总体衰退。从19世纪80年代末到上世纪20年代初,每年高达1100万公斤的奇努克三文鱼被捕获。如今,这一数字已下降至每年约200万公斤。然而,在这些被捕获的奇努克三文鱼中,约一半来自释放苗种的孵化场。和野生种群相比,这些三文鱼在基因上极为相似。其他因素也导致了野生三文鱼种群多样性的丧失,包括溪流栖息地被摧毁、为发展农业使水流改道以及在整个哥伦比亚河盆地及其主要支流斯内克河流域修建了400多座水坝。这些水坝使三文鱼无法到达超过一半的河系孵化栖息地。

为量化奇努克三文鱼在多大程度上丧失了遗传多样性,来自美国华盛顿州立大学(WSU)和奥克拉荷马大学的研究人员求助于古代DNA。通过和一些美洲土著部落合作,他们从美洲原住民垃圾堆考古点收集了346个椎骨样本,其中一些垃圾堆可追溯至7000年前。随后,研究人员分析了每个样本的线粒体DNA而非核DNA,因为前者通常更加丰富,也更容易恢复。来自WSU的Bobbi Johnson开展了此项分析工作,并将其作为博士工作的一部分。Johnson介绍说,他们首先寻找了表明椎骨来自奇努克三文鱼的基因标记。随后,研究人员测量了这些DNA在考古样本中的多样化程度,从而判定每个区域种群中不同谱系的数量。在最后一步,他们比较了这些谱系和379个现代三文鱼样本在多样性上的差异。

这项日前发表于《科学公共图书馆·综合》的研究表明,生活在哥伦比亚河的奇努克三文鱼丧失了2/3的遗传多样性,而斯内克河的三文鱼遗传多样性下降了1/3。(宗华)

 
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