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美国东部污染严重的河流中 鳉鱼已经进化到能在剧毒环境中生存

来源: 神秘的地球
时间:2016年12月29日
   这种鳉鱼能在剧毒环境中生存。 PHOTOGRAPH COURTESY ANDREW WHITEHEAD, UC DAVIS

这种鳉鱼能在剧毒环境中生存。 PHOTOGRAPH COURTESY ANDREW WHITEHEAD, UC DAVIS

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:Lindsey Konkel 编译:林品竹):在美国东部某些污染严重的河流中,有种鳉鱼已经进化到能在剧毒环境中生存。

科学家们发现它们不只能在这些毒水中生存,而且繁衍兴旺。

根据《科学》(Science)期刊中一篇由加州大学主导的研究报告指出,美国东岸四个严重受到污染的河口,这种鱼在基因突变后进化出非常强大的抗毒能力,并得以在工业废水的环境下生存。专家认为这项发现有助于探讨化学污染对人类及动物的影响。

佛罗里达大学的鱼类生物学家克里斯多福.马蒂纽克(Christopher Martyniuk)说,「最重要的问题是:它们在高度污染的环境下,生长繁衍速度有多快?这份研究恰恰提供了解答。」

这种鱼分布在大西洋西岸沿岸的半咸水域。研究报告的作者、环境毒理学家安德鲁.怀海(Andrew Whitehead)说,这种鱼种对环境污染非常敏感,因此被当作生态环境健康程度的指标。

然而科学家在许多遭严重污染的区域出现了令人意外的现象:发现能极度承受化学污染的鳉鱼,是一般鳉鱼致死毒量的八千倍。然而它们看起来就像没事一样。科学家们怀疑这些鱼产生了分子突变,它们的基因密码改变了它们身体应付污染的方式,并保有原本的外观。

怀海和同僚欲对这些基因突变有更进一步的了解,因此他们从麻州新贝德福德港(New Bedford Harbor)、纽泽西纽沃克湾(Newark Ba​​y)、康乃狄克桥港(Bridgeport)以及维吉尼亚州的伊丽莎白河(Elizabeth River)搜集了近四百只鳉鱼。这些地点从1950至1960年代间开始,便一直受到戴奥辛、多氯联苯、汞及其他工业化学废料的高度污染。

研究员们将这些鱼的基因组合排列出来,并且和附近未受污染的鳉鱼基因做比对。他们发现在污染环境中的鱼都有同一组的基因发生突变,而这些突变能够让细胞中的分子免遭化学污染物的损害。而这种复杂的变种状况在未面临污染的鱼群中极为稀少。研究员表示,或许是因为这种突变并未对生存在干净水域中的鱼只构成优势。

怀海说,虽然这种鳉鱼演化到适应污染水质的状态,但这不代表其他鱼种也会出现类似的突变来适应环境。

鳉鱼家族的特别在于其基因比他种动物具备更丰富的多样性。这种适应污染的基因组或许在群体中便已存在。然而那些基因多样性较贫乏的族群,可能天生就缺乏这种条件。

虽然适者生存,但这种变异可能还是得付出代价:基因的多样性有稍微减少。 「当这些鱼为了适应环境而转变时,有可能会造成基因多样性的流失;而这会让这群鱼在未来适应新环境时变得更有压力。」鱼类生物学家路克.伊瓦诺维克(Luke Iwanowicz)说。

这项研究可以让世人了解各种生物对环境改变的适应力。 「缺少这些基因组的种族,在面对未来逐渐暖化及污染加剧的环境,会更缺少应变能力。」马蒂纽克说。

怀海说,这个发现也能帮助科学家了解,人类身上不同的基因组对于抵抗疾病的强弱之别。
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