人類活動影響野生鮭魚的進化能力

在加州大學(xué)戴維斯分校領(lǐng)導(dǎo)的一項研究中，一旦春季奔跑的奇努克鮭魚消失，它們就不太可能再次出現(xiàn)，這表明了對受人尊敬的野生魚類的遺傳分析。及時的保護行動可以在春天保護大力士及其進化潛力。

這項研究今天在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，研究表明，當人類活動改變野生物種的特征或“表型”時，這些變化將變得不可逆轉(zhuǎn)。這可能會產(chǎn)生長期的進化后果，因為自然表型變異可以緩解物種對環(huán)境的影響，這是未來進化的基本前提。

“如果你失去了春天運行的基因，你可能會永遠失去春天的奇努克，”第一作者塔莎湯普森說，他是加州大學(xué)戴維斯分校動物科學(xué)教授邁克爾米勒的博士生?！澳悴荒苤皇羌僭O(shè)恢復(fù)它們的潛力將繼續(xù)存在于退化的鮭魚種群中?！?

是什么讓春跑支奴干如此特別？

野生奇努克鮭魚可以追溯到北美西部數(shù)百萬年。雖然退化種群相對豐富，但春季大白菜在大部分沒有消失的地方已經(jīng)瀕臨滅絕。

春天，奇努克受到西海岸本土文化的高度重視，那里的魚正處于“第一條鮭魚”儀式的中間，因其額外的肥肉而受到重視。其他漁民和海鮮愛好者也因為良好的飲食習(xí)慣而尋找彈射器。這些魚在生態(tài)上很重要，并且比它們的秋魚提供更多的海洋營養(yǎng)。

歷史上，許多河流在春秋兩季都有大量的支奴干。然而，這項研究指出，“因為它們在炎熱的夏天依賴干凈的冷水，所以春天的大力士比落葉的支奴干更容易受到損害”，例如伐木、采礦、水壩和引水、氣候變化等活動。

鮭魚為什么要遷移移民？

為了了解春天基因?qū)S持春天大戟的重要性，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類。

他們的第一站是俄勒岡州的羅格河，這是少數(shù)幾個有大量野生春季支奴干的地方之一。在1977年大壩建成之前，奇努克大部分地區(qū)在春天進入羅格河上游。大壩建成后，大白菜春季銳減，秋季增加。這種跑步時間的變化對應(yīng)著春季跑步基因患病率的驚人下降。

如果這些趨勢持續(xù)下去，作者的研究表明了春季跑步基因完全喪失的可能性，這對羅格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。一個多世紀以來，大壩阻止了上游鮭魚的遷徙，但考古遺址保存了當?shù)貪O場數(shù)千年的鮭魚收獲歷史。

通過篩選從古代鮭魚骨骼中提取的DNA，作者證實了大壩前克拉馬斯河泉水奔流基因的歷史存在。拆除大壩可以在春天重新開放適合大力士恢復(fù)的棲息地。

隨后，作者對克拉馬斯大壩下支流的當代魚類進行了采樣，以尋找具有泉水運行基因的潛在來源群體，該群體可能適合大壩拆除后的重新定居。

他們研究了更豐富的克拉馬退化支奴干是否可以作為春季跑步基因的儲備。在沙斯塔河和斯科特河，克拉馬斯河的支流在奇努克，分別在20世紀30年代和70年代瀕臨滅絕，今年春天運行的基因在秋天基本從奇努克消失。鑒于野生春季的奇努克預(yù)計將在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。

湯普森說：“在近1000種魚中，我們發(fā)現(xiàn)每條河流中攜帶春季基因的魚不到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)儲存?！?

還不算太晚

支奴干在春天跑這么低的數(shù)字是不是太晚了？湯普森不這么認為。

2021年，美國歷史上最大的大壩拆除計劃在克拉馬斯河上開始，4座大壩被拆除。這將打開數(shù)百英里的歷史奇努克鮭魚產(chǎn)卵棲息地。

“我對這些魚絕對有希望，”湯普森說?！昂芏嗳藢Υ禾斓拇罅κ砍錆M熱情。我希望我們的結(jié)果將被用來集中精力保護他們的努力?！?

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