捕鲸业消灭的长须鲸比之前认为的要多得多

本研究中获得的长须鲸基因组的种群结构和样本来源。a从1995年到2017年，沿着北太平洋东部(ENP)靠近阿拉斯加州(AK)、不列颠哥伦比亚省(BC)、华盛顿州(WA)、俄勒冈州(OR)和加利福尼亚州(CA)的位置收集了三十个皮肤样本。在加利福尼亚湾的七个地点收集了二十个样本，从南部海湾的巴伊亚德拉巴斯和洛斯弗赖莱斯到中部岛屿附近的巴伊亚德洛斯Á安热莱斯、里菲吉奥港和巴伊亚基诺，其中五十个样本按其产地进行着色。混合的个体被标记。混合分析支持两个祖先群体(K = 2)。鸣谢:uux.cn/自然通讯(2023)。DOI: 10.1038/s41467-023-40052-z

（神秘的地球uux.cn）据洛杉矶加州大学（霍利·奥伯）：加州大学洛杉矶分校生物学家的一项新的基因组研究表明，20世纪的捕鲸活动摧毁了99%的北太平洋东部长须鲸繁殖，或“有效”种群——比先前认为的多29%。

但也有一些好消息:这种濒危物种成员的基因仍然足够多样，以至于目前的保护措施应该足以帮助种群反弹而不会近亲繁殖。这项研究还发现，这个群体的健康对于加利福尼亚湾高度孤立、基因独特的长须鲸的生存至关重要。

这项研究发表在《自然通讯》上，是首次使用全基因组信息来了解当今人口的规模和遗传多样性的研究之一。以前的研究不得不依赖捕鲸记录或线粒体DNA，线粒体DNA只从母亲那里遗传，提供的遗传信息有限。

在19世纪，捕鲸业毁灭了世界上大多数的鲸鱼种类，但是最大的鲸鱼——蓝鲸和长须鲸——基本上没有受到影响。随着20世纪工业化捕鲸的出现，这种情况发生了变化。到本世纪中叶，全世界有近百万头长须鲸被屠杀，其中至少有75000头生活在北太平洋东部。

“当你看捕鲸记录时，你只能知道有多少被捕杀。通讯作者林美西说，她在加州大学洛杉矶分校做博士生时参与了这个项目，现在是斯坦福大学卡内基科学研究所的博士后研究员。“我们知道20世纪的捕鲸活动很严重，但我们不知道长须鲸的情况有多严重。”

为了找到答案，当时的博士后研究员和通讯作者塞尔吉奥·尼根达·莫拉莱斯从北太平洋东部和加利福尼亚湾的野生长须鲸组织样本中提取了DNA。他用国家海洋和大气管理局的同事提供的DNA进一步完善了这一点。总共有50头鲸鱼被研究。来自加利福尼亚湾的长须鲸被包括在内，因为那里的种群没有受到捕鲸的干扰，这使得研究人员能够评估它们的遗传多样性，并了解它们与北太平洋东部种群的关系。

现任加州州立大学圣马科斯分校助理教授的尼根达-莫拉莱斯说:“从活鲸身上获取样本很难，因为你不知道它们会在哪里——当它们浮出水面时，你只有一点时间在它们回到水下之前采集样本。”“进行野外研究并与地球上第二大动物互动是一次令人谦卑的经历。”

基因组分析显示，加利福尼亚湾的人口在大约16000年前分化，人口在114名育龄成人左右徘徊。繁殖中的成虫数量是一个物种自我维持能力的关键指标。数千年来，北太平洋东部的有效种群数量一直保持在24000只左右，直到26至52年前——与20世纪的捕鲸活动相吻合——出现了严重的下降，只有大约305只。

过去的生态学研究表明长须鲸数量减少了70%,而早期的遗传学研究估计捕鲸前的数量要大得多。

“通常很难检测到基因组最近如此强烈的减少。但在这种情况下，长须鲸以前确实很丰富，这使得突然减少在我们的数据中非常明显。尼根达-莫拉莱斯说:“如果下降幅度不是如此之大，我们就无法检测到它。”。

当一个种群遭受如此急剧的下降时，残留在剩余生物体中的有害基因可能会随着时间的推移而放大，因为较小的种群规模不可避免地迫使携带这些基因的个体一起繁殖。这些有害基因会降低整体人口的健康水平，并导致其灭绝。北太平洋东部鲸鱼的遗传多样性仍然很高，这意味着许多基因的多种版本仍然丰富，有害基因尚未变得普遍。

“这种变异大多起源于很久很久以前，所以少数幸存个体的遗传多样性来自他们的古代历史，”合著者柯克·洛米勒说，他是加州大学洛杉矶分校生态学和进化生物学教授。

幸运的是，由于长须鲸繁殖速度缓慢，捕鲸活动在最高潮时导致的数量减少只持续了两代长须鲸——50年的时间——并随着1985年国际捕鲸禁令的实施而结束。此后种群慢慢恢复，有害基因还没来得及堆积。

然而，计算机模拟显示，如果种群保持目前的规模，多样性将开始消失。该研究的作者写道，政府能够帮助长须鲸恢复的最重要的事情是继续执行捕鲸禁令，以便长须鲸有时间增加它们的数量。

加利福尼亚湾长须鲸的未来也取决于北太平洋东部数量的恢复。基因组分析显示，许多有害基因在前一组中变得常见，新基因变异的唯一来源是偶尔进入它们领地的东北太平洋鲸鱼，大约每三代才会出现一次。然而，这种新遗传物质的注入已经足够维持种群的生存。

就目前而言，对这两种人群的现有保护似乎已经足够，尽管它们还需要保持很长一段时间。但是气候变化、船只撞击和其他人为干扰可能会危及物种的恢复。作者预计，正在进行的研究将有助于确定额外的保护措施。

“随着计算模型的改进，我们可以将气候变化等因素纳入其中，并将人类介导的灭绝风险与基因组水平上发生的事情联系起来，”Lohmueller说。"继续开发这样的模型和收集更多的数据一样重要."

尼根达·莫拉莱斯和林作为加州大学洛杉矶分校教授和资深作者罗伯特·韦恩的博士生进行了这项研究，罗伯特·韦恩一直致力于该项目，直到他去年年底去世。作者们把这篇论文献给了他。