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分析表明尼罗河鲈鱼入侵引发了维多利亚湖特有慈鲷的基因瓶颈

开心的月饼 2024-06-18 14:13:21 健康养生

东京工业大学的科学家报告称,新发现的证据表明,维多利亚湖中外来尼罗河鲈鱼的激增对当地各种慈鲷物种的遗传多样性产生了长期影响。通过大规模比较基因组分析,研究人员在多个物种的集体基因组中找到了确凿的证据,证明这种人工引进的鲈鱼摧毁了许多当地鱼类种群,造成了“瓶颈效应”。

分析表明尼罗河鲈鱼入侵引发了维多利亚湖特有慈鲷的基因瓶颈

人类不经意地将外来物种引入生态系统,可能会带来真正灾难性的后果,这一点已多次被证明。一个悲惨的例子是将尼罗河鲈鱼(一种生长在非洲水域的大型淡水鱼)引入非洲最大的湖泊——维多利亚湖。

20世纪50年代,为了满足商业需求,尼罗河鲈鱼被带到维多利亚湖,摧毁了当地一种名为haplochromine的慈鲷鱼种群。到20世纪90年代,专家估计,这种凶猛的捕食者已经使200多种当地慈鲷鱼灭绝。

有趣的是,尼罗河鲈鱼造成的严重种群损失也可能对其余物种产生了深远影响,因为此类事件往往会降低幸存种群的遗传多样性。然而,尼罗河鲈鱼的引入对慈鲷的遗传结构有多大影响仍不清楚。

在此背景下,来自日本东京工业大学、综合研究大学院大学、日本综合研究大学和坦桑尼亚坦桑尼亚渔业研究所的研究小组决定对这一问题进行一些阐释。

在他们发表在《分子生物学与进化》杂志上的最新研究中,研究人员对维多利亚湖特有的多种慈鲷进行了大规模比较基因组学分析,详细了解了入侵尼罗河鲈鱼自进入该环境以来的影响。该团队包括东京工业大学的副教授MasatoNikaido和博士生MinamiImamoto。

通过对137种haplochromine物种进行基因组分析,研究人员发现,姆万扎湾(位于该湖的南部)的四种物种经历了所谓的“瓶颈事件”。简而言之,这些物种的数量大幅减少,以至于种群内的遗传多样性显著降低。

研究人员进一步研究发现,尼罗河鲈鱼是这四个物种基因结构变化的罪魁祸首。“瓶颈期始于20世纪70年代至80年代,结束于20世纪90年代至21世纪,这与这些地方性haplochromines消失和随后复苏的历史记录相吻合,”Nikaido解释道。“这可能与20世纪50年代因商业需求而将尼罗河鲈鱼引入维多利亚湖有关。”

在这四个物种中,研究人员指出,食卵的慈鲷Haplochromissp.“matumbihunter”和Haplochromismicrodon经历了特别严重的瓶颈效应。对于matumbihunter来说,这种影响非常明显,以至于它的基因组甚至与密切相关物种的基因组也存在显著差异。

“我们的研究结果支持了先前存在的假设,即肉食性鱼类,包括食卵鱼,应该经历过更强烈的瓶颈效应,”Nikaido评论道,“这项研究首次展示了尼罗河鲈鱼数量激增对维多利亚湖单倍色鱼遗传结构的影响,”他进一步补充道。

值得注意的是,短期瓶颈效应导致的遗传多样性丧失会严重阻碍物种的长期适应性和适应性。因此,综合起来,这些新发现的见解警示我们,即使对于幸存下来的物种来说,引入外来物种的后果也非常严重。

研究人员发现了因尼罗河鲈鱼的引入而遭受严重破坏的物种,为保护生物学提供了新的见解。

基因评估可以为保护当地动物提供切实可行的解决方案,例如发现需要紧急保护的物种并建立禁渔区。值得注意的是,一些以前被认为已经灭绝的慈鲷物种正在逐渐被重新发现。此外,制定基于比较基因组学的保护策略可能会促进生态系统的复苏。


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