过度捕捞鳕鱼种群没有造成重大基因变化

罗格斯大学的研究人员“史无前例”的研究和奥斯陆大学的发现,过度捕捞不可能导致进化并在大西洋鳕鱼种群早熟。这项研究发表在《学习美国国家科学院院刊》上。¹

不总是有很多鱼在海里

过度捕捞,在其最简单的形式,是垂钓的水域的野生动物,太高的物种繁殖和恢复,最终导致损耗或一个物种的全部崩溃。它被认为是可以说是海洋保护的最大威胁。

一个2018年的报告由联合国粮食及农业组织表示,股市捕捞的百分比在不可持续的水平从1974年的10%增至2015年的33.1%。

许多容易受到过度捕捞的鱼类包括那些受欢迎的供人类食用,如鳕鱼、金枪鱼或缓慢成熟的鱼,如深海生物。

我们可以扭转过度捕捞的影响吗?

学习过度捕捞对水生生物的影响,包括他们基因型和表型为保护工作,是非常重要的。许多鱼的数量现在成熟的第一次性经验的年龄比较早,大西洋鳕鱼(一个例子Gadus morhua),发现在不同的位置在西北大西洋。早些时候鱼年龄的人口是生产力降低,更容易受到气候变化或崩溃的风险。

“现在很多鱼成熟第一次性经验的年龄比较早,但它一直存在争议是否这是一个行为和发展应对变化了的环境或是否进化改变,“生态学家和进化生物学家马林平斯基博士解释说。

区分这些不同类型的反应,平斯基解释道,发育反应更容易逆转。但是,如果在某些鱼类早熟是——即演化的一个反应。,有基因组变化——这将是具有挑战性的逆转。这是因为负责后期的遗传变异可能成熟已经消失了。

在一项新的研究发表在美国国家科学院院刊》上,马林和罗格斯大学的同事和奥斯陆大学的开始回答这个问题通过应用全基因组测序方法(WGS)大西洋鳕鱼样品之前和之后获得密集钓鱼。

“进化的一个明确信号造成的渔业将是损失的遗传变异之前密集钓鱼开始了。例如,假设一罐m&m坐在柜台。如果你注意到在第一天,有很多的绿色jar m&m巧克力豆,但全部或大部分绿色m&m的第二天,你会有一个很好的迹象表明有人真的喜欢吃绿色的,”——品。

全基因组测序是野生的

科学家们聚集WGS数据档案大西洋尺度和耳骨样本年代 d获得两个种群的鳕鱼来自大西洋的两侧;罗浮附近北极地区东北部人口抽样,挪威1907年,和加拿大北部鳕鱼人口抽样Twillingate附近,1940年纽芬兰。

基因组数据与现代数据从鳕鱼在同一地区。总的来说,113这两个种群的基因组测序。

平斯基解释道,这是第一个工作使用WGS确定野生种群的进化发生由于过度捕捞。问为什么的时候,他强调WGS很少应用于野生种群由于相关的技术挑战和建筑成本高质量的基因组。“这些壁垒正在迅速下降,不过,我希望将来会有很多类似的研究,”他说。

一个变化和海洋保护的机会

“fisheries-induced进化特征包括损失的遗传变异在基因组中特定地区或强烈的特定基因变异的频率的变化,“平斯基说。在这项研究中,研究人员发现一个标记缺乏这样的基因变化。虽然不能完全排除,不太可能进化导致表型的变化观察到大西洋鳕鱼,根据研究数据。

在这种情况下,导致鱼成熟之前是什么?还有其他可能的解释:鳕鱼可能改变他们的生长、发育或行为与环境不需要遗传进化。“例如,当老鱼出现在人口,其他鱼类可能需要变大,为了老成功争夺配偶。如果钓鱼删除那些大而旧的个人,它可能变得更年轻和更小的鱼更容易繁殖,没有任何需要进化,”平斯基说。

研究呼吁行动;不能使用进化为借口为什么人口尚未恢复过度捕捞——至少在这个人口。它突出的机会积极变化和积极影响深远的海洋保护。

“我们现在努力理解是否快速进化是常见的物种大范围与史密森尼国家自然历史博物馆的合作和做DNA测序从鱼类收集[是]100岁,在菲律宾,加上重测序现代鱼类从同一地点,“品总结道。

引用:

1。 品ML, Eikeset, Helmerson C, et al。基因组稳定性通过时间尽管几十年的在大西洋鳕鱼两边的剥削。《美国国家科学院刊。2021;118 (15):e2025453118。doi: 10.1073 / pnas.2025453118。