人类活动影响野生鲑鱼的进化能力

在加州大学戴维斯分校领导的一项研究中，一旦春季奔跑的奇努克鲑鱼消失，它们就不太可能再次出现，这表明了对受人尊敬的野生鱼类的遗传分析。及时的保护行动可以在春天保护大力士及其进化潜力。

这项研究今天在线发表在《美国国家科学院院刊》上，研究表明，当人类活动改变野生物种的特征或“表型”时，这些变化将变得不可逆转。这可能会产生长期的进化后果，因为自然表型变异可以缓解物种对环境的影响，这是未来进化的基本前提。

“如果你失去了春天运行的基因，你可能会永远失去春天的奇努克，”第一作者塔莎汤普森说，他是加州大学戴维斯分校动物科学教授迈克尔米勒的博士生。“你不能只是假设恢复它们的潜力将继续存在于退化的鲑鱼种群中。”

是什么让春跑支奴干如此特别？

野生奇努克鲑鱼可以追溯到北美西部数百万年。虽然退化种群相对丰富，但春季大白菜在大部分没有消失的地方已经濒临灭绝。

春天，奇努克受到西海岸本土文化的高度重视，那里的鱼正处于“第一条鲑鱼”仪式的中间，因其额外的肥肉而受到重视。其他渔民和海鲜爱好者也因为良好的饮食习惯而寻找弹射器。这些鱼在生态上很重要，并且比它们的秋鱼提供更多的海洋营养。

历史上，许多河流在春秋两季都有大量的支奴干。然而，这项研究指出，“因为它们在炎热的夏天依赖干净的冷水，所以春天的大力士比落叶的支奴干更容易受到损害”，例如伐木、采矿、水坝和引水、气候变化等活动。

鲑鱼为什么要迁移移民？

为了了解春天基因对维持春天大戟的重要性，作者在俄勒冈州和加利福尼亚州工作。他们从仍有春大白菜的河流和已失去春大白菜的河流中采集鱼类。

他们的第一站是俄勒冈州的罗格河，这是少数几个有大量野生春季支奴干的地方之一。在1977年大坝建成之前，奇努克大部分地区在春天进入罗格河上游。大坝建成后，大白菜春季锐减，秋季增加。这种跑步时间的变化对应着春季跑步基因患病率的惊人下降。

如果这些趋势持续下去，作者的研究表明了春季跑步基因完全丧失的可能性，这对罗格河的春季支奴干回归非常重要。

他们的下一站是上克拉马斯河流域。一个多世纪以来，大坝阻止了上游鲑鱼的迁徙，但考古遗址保存了当地渔场数千年的鲑鱼收获历史。

通过筛选从古代鲑鱼骨骼中提取的DNA，作者证实了大坝前克拉马斯河泉水奔流基因的历史存在。拆除大坝可以在春天重新开放适合大力士恢复的栖息地。

随后，作者对克拉马斯大坝下支流的当代鱼类进行了采样，以寻找具有泉水运行基因的潜在来源群体，该群体可能适合大坝拆除后的重新定居。

他们研究了更丰富的克拉马退化支奴干是否可以作为春季跑步基因的储备。在沙斯塔河和斯科特河，克拉马斯河的支流在奇努克，分别在20世纪30年代和70年代濒临灭绝，今年春天运行的基因在秋天基本从奇努克消失。鉴于野生春季的奇努克预计将在50年内从克拉马斯盆地消失，这一结果尤其令人担忧。

汤普森说：“在近1000种鱼中，我们发现每条河流中携带春季基因的鱼不到1%。“那些退化的支奴干种群不能被视为春季基因的可持续储存。”

还不算太晚

支奴干在春天跑这么低的数字是不是太晚了？汤普森不这么认为。

2021年，美国历史上最大的大坝拆除计划在克拉马斯河上开始，4座大坝被拆除。这将打开数百英里的历史奇努克鲑鱼产卵栖息地。

“我对这些鱼绝对有希望，”汤普森说。“很多人对春天的大力士充满热情。我希望我们的结果将被用来集中精力保护他们的努力。”

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