人類(lèi)活動(dòng)影響野生鮭魚(yú)的進(jìn)化能力

在加州大學(xué)戴維斯分校領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究中，一旦春季奔跑的奇努克鮭魚(yú)消失，它們就不太可能再次出現(xiàn)，這表明了對(duì)受人尊敬的野生魚(yú)類(lèi)的基因分析。及時(shí)的保護(hù)行動(dòng)可以保護(hù)春天的大力神和它們的進(jìn)化潛力。

這項(xiàng)研究今天在線發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，研究表明，當(dāng)人類(lèi)活動(dòng)改變野生物種的特征或“表型”時(shí)，這些變化將變得不可逆轉(zhuǎn)。這可能會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期的進(jìn)化后果，因?yàn)樽匀槐硇妥儺惪梢跃徑馕锓N對(duì)環(huán)境的影響，這是未來(lái)進(jìn)化的基本前提。

“如果你失去了春天運(yùn)行的基因，你可能會(huì)永遠(yuǎn)失去春天的奇努克，”第一作者塔莎湯普森說(shuō)，他是邁克爾r米勒，加州大學(xué)戴維斯分校的動(dòng)物科學(xué)教授，也是加州大學(xué)戴維斯分校的博士生。“你不能只是假設(shè)恢復(fù)它們的潛力將繼續(xù)存在于退化的鮭魚(yú)種群中?！?

是什么讓春跑支奴干如此特別？

北美西部的野生奇努克鮭魚(yú)可以追溯到幾百萬(wàn)年前。雖然退化種群相對(duì)豐富，但大白菜在春季還沒(méi)有消失的大部分地方已經(jīng)瀕臨滅絕。

春天的奇努克受到西海岸土著文化的高度重視，在“第一條鮭魚(yú)”的儀式上，魚(yú)被放在中心，并因其額外的脂肪肉而受到重視。其他漁民和海鮮愛(ài)好者也在尋找彈射器，因?yàn)樗麄兊娘嬍沉?xí)慣很好。這些魚(yú)在生態(tài)上很重要，在分水嶺上提供比它們的秋魚(yú)更高的海洋營(yíng)養(yǎng)。

歷史上，許多河流在春天和秋天都有大量的支奴干。然而，這項(xiàng)研究指出，“因?yàn)樗鼈冊(cè)谘谉岬南奶煲蕾?lài)干凈的冷水，所以春天的大力士比落葉中的支奴干更容易受到傷害”，例如伐木、采礦、大壩和引水以及氣候變化。

鮭魚(yú)為什么要遷移移民？

為了了解春季基因?qū)S護(hù)狼毒大戟的重要性，作者在俄勒岡州和加利福尼亞州工作。他們從仍有春大白菜的河流和已失去春大白菜的河流中采集魚(yú)類(lèi)。

他們的第一站是俄勒岡州的羅格河，這是少數(shù)幾個(gè)有大量野生春季支奴干的地方之一。在1977年大壩建成之前，大部分奇努克人在春天進(jìn)入羅格河上游。大壩建成后，大白菜春季銳減，秋季增加。跑步時(shí)間的這種變化對(duì)應(yīng)著春季跑步基因流行率的驚人下降。

如果這些趨勢(shì)持續(xù)下去，作者的研究表明，在春季運(yùn)行的基因完全丟失的可能性，這對(duì)于流氓河的春季支奴干回歸非常重要。

他們的下一站是上克拉馬斯河流域。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，大壩阻止了上游的鮭魚(yú)遷徙，但這個(gè)考古遺址保留了土著漁場(chǎng)數(shù)千年的鮭魚(yú)捕撈歷史。

通過(guò)篩選從古代鮭魚(yú)骨骼中提取的DNA，作者證實(shí)了大壩前克拉馬斯河上春天運(yùn)行的基因的歷史存在。拆除大壩可以在春天重新開(kāi)放適合大力士恢復(fù)的棲息地。

然后，作者對(duì)克拉馬斯大壩下支流的當(dāng)代魚(yú)類(lèi)進(jìn)行了采樣，找出了春季基因運(yùn)行的潛在源群，該源群可能適合大壩拆除后的再定居。

他們研究了更豐富的克拉馬斯退化奇努克是否可以作為春天運(yùn)行的基因儲(chǔ)備。在沙斯塔河和斯科特河，克拉馬斯河的支流分別于20世紀(jì)30年代和70年代在奇努克瀕危，今年春天運(yùn)行的基因在秋天基本從奇努克消失。鑒于野生春天的支奴干有望在50年內(nèi)從克拉馬斯盆地消失，這一結(jié)果尤其令人擔(dān)憂(yōu)。

湯普森說(shuō)：“在近1000種魚(yú)類(lèi)中，我們發(fā)現(xiàn)每條河流中攜帶春季基因的不到1%。"那些退化的支奴干種群不能被視為春季基因的可持續(xù)儲(chǔ)存."

還不算晚。

這么低的數(shù)字對(duì)于春天跑步的支奴干來(lái)說(shuō)是不是太晚了？湯普森不這么認(rèn)為。

2021年，美國(guó)歷史上最大的大壩拆除計(jì)劃在克拉馬斯河上開(kāi)始，4座大壩被拆除。這將打開(kāi)數(shù)百英里的歷史奇努克鮭魚(yú)產(chǎn)卵棲息地。

“我對(duì)這些魚(yú)絕對(duì)有希望，”湯普森說(shuō)?！昂芏嗳藢?duì)春天的大力士很熱情。我希望我們的結(jié)果將被用來(lái)集中他們的努力來(lái)保護(hù)他們?！?

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