《研究认为西北太平洋鲑鱼三分之二的遗传多样性已消失》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2018-02-05
  • 最近,有研究发现7000年以来,西北太平洋地区的一个标志性物种奇努克鲑鱼(Chinook salmon,以下简称Chinook)目前已经丧失了三分之二的遗传多样性,该研究结果已于《PLOS ONE》杂志上发表。此发现证实了科学家们长期以来的担忧:即使适应了气候变化和海洋酸化,过度捕捞、流域栖息地丧失、水坝以及从孵化场释放的数百万幼苗仍然会威胁到未来的鲑鱼数量,从而导致哥伦比亚河流域的遗传多样性剧减。

    遗传多样性往往是使物种适应不断变化的环境条件的关键。例如鲑鱼中,一些个体或种群可携带使其不易受新型疾病或海洋变暖影响的基因,从而使物种在其他遗传性丧失的情况下存活下来。而Chinook的部分多样性消失无疑是其种群数量总体减少的必然结果。从19世纪80年代末到20世纪20年代初,每年可捕获约1100万公斤的Chinook,然而今天,每年只能捕获约200万公斤,其中大约一半来自孵化场释放的鱼种,其个体间携带的遗传基因与野生个体间相比更为相似。另外,其他因素也同样导致了鲑鱼数量的减少,如流域栖息地的破坏、农业用水改造以及在哥伦比亚河流域及其主要支流斯内克河(Snake River)上建设的400多座大坝(阻止一半以上的鲑鱼游到产卵栖息地)。

    为了量化Chinook遗传多样性的丢失程度,华盛顿州立大学(WSU)和俄克拉荷马大学(OU)的研究人员与几个美洲原住民部落合作,从美国原住民垃圾堆、贝冢的考古遗址中收集了346个Chinook的椎骨样本,其中一些样本可追溯到7000年前;然后对每个样本的线粒体DNA进行分析和测量,以确定每个地区中不同谱系的数量;最后,比较了古代样本与379个现代样本的遗传多样性,结果发现,哥伦比亚河的Chinook已有三分之二的遗传多样性消失。

    野生鲑鱼中心总裁兼首席执行官Guido Rahr表示:“鲑鱼的多样性、健康性和适应性是由对当地特定环境条件的适应所驱动的。而现在的问题是,这些鱼类能否跟得上快速的环境变化?”

    (刘雪雁 编译)

  • 原文来源:;http://www.sciencemag.org/news/2018/01/pacific-northwest-salmon-are-big-genetic-trouble
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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
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    •         当地时间8月4日清晨,执行中国大洋第48航次科考任务的“大洋一号”科考船迎来了一批特殊的“领航员”。船头十几头“领路”的海豚,让早起的科考队员大饱眼福。受今年第13号台风“珊珊”影响,本航次到达西北太平洋作业区还有8天行程,之后将开展30天综合深海资源环境调查。   “大洋一号”装备如何?   ——携带“海龙Ⅲ”“海龙11000”等重要国产设备   “我跑过散货船、集装箱船等各种船型,‘大洋一号’的设备、性能处于领先水平,尤其是在减震、降噪方面十分突出。”船长赵勇建告诉记者。   据了解,“大洋一号”是我国一艘先进的现代化综合性远洋科学考察船。船体长104.5米、宽16米,排水量5500吨,最高航速16节,是我国远洋科考船的一面“旗帜”。   “‘大洋一号’是科考功勋船,十几年前,我国70%的大洋科考任务由它来承担。”领队孙利佳说。1994年,中国大洋协会从俄罗斯购买该船,命名为“大洋一号”;1998年,交由原国家海洋局北海分局管理。目前,该船已进行过两次重大改装,尤其在2017年,对主机及辅助设备进行了更换与修理,“大洋一号”重焕新生。   站在“大洋一号”顶层的驾驶甲板,其下5层分布着生活区、餐厅以及6个实验室,包括多波束和浅剖实验室、深拖室,以及地质、化学生物、地震和综合网络等实验室。   “你看,甲板上全是装备。”首席科学家助理李正刚说,这也预示着这次科考任务之重。本航次将进行“海龙Ⅲ”“海龙11000”、水下滑翔机等重要国产装备试验,并利用箱式取样器、底栖生物拖网、摄像拖体等常规装备开展调查作业。“其中下水装备至少有13个以上。”   “可以说,目前国内自主研发的常规深海调查装备已达国际先进水平,ROV等重要调查装备研发能力也在迎头赶上。”首席科学家李怀明说,“这次大洋科考将在自然资源部中国大洋事务管理局领导和指挥下,持续关注深海大洋的环境保护问题,在航渡过程中将开展海上漂浮垃圾观测以及海洋微塑的样品采集;到达作业区后,将在海山区开展综合海洋化学、物理海洋、生物多样性等深海环境相关的多专业调查,履行我国与国际海底管理局签署的富钴结壳资源勘探合同的环境监测保护义务,为人类和平开发利用国际海底区域贡献中国力量。”   有着怎样的团队?   ——30名船员全部为派遣制船员,42名调查队员来自19家单位   记者采访时发现,“大洋一号”上72名船员和队员多数互相并不熟悉。比如船长上船前并不认识自己的副手、轮机长、水手;而42名科考队员则来自自然资源部所属各个研究所和中心,以及上海交通大学、中国地质大学等19家国内高校和科研单位。   “这是一个全新的团队。”孙利佳说。2018年,在国家机构改革大背景下,“大洋一号”船原有在编船员转隶武警部队,现有船员全部更换为派遣制船员。48航次成为“大洋一号”在重大变革后首次执行我国深海大洋科考任务。   新的团队与管理方式,能够保证这次科考任务安全顺利吗?事实上,不到几天的时间,从全体动员大会第一次见面,到船长、轮机长主动参加科考培训,再到积极酝酿开展的“双创”活动,大家相处十分融洽。尤其是充分利用航渡避风的时间,积极开展各式装备试验性下水演练,让船员和队员协作实现了无缝对接。   “安全与团队合作是科考任务顺利完成的基础。”孙利佳说,“这样的团队更有利于管理。派遣制船员年轻、适应能力强,很多都是第一次在科考船上工作,为国家服务荣耀感油然而生。”   赵勇建就是怀着一种“探索精神”来当船长的。这位“80后”船长特别爱学习,涉猎广泛。他主动参加科考队员的学术培训,甚至还向记者请教如何从专业角度写好“船长日记”。他说:“参加科考船的意义不能用金钱来衡量,这是扩大视野、为国家作贡献的好机会。”   轮机长江志建也是第一次上科考船。他告诉记者,自己母亲身体不好,比起商船,科考船休整时间长,能够顾家;另外,船上人多热闹,网络信号好,方便跟家人联系。“但是,在科考船上当‘老轨’责任更大、更有压力,科考装备先进,造价不菲,生怕出现失误影响到海上作业。”   这几天的下午,记者总会在左船舷看到国家海洋环境监测中心的工程师靳非,挂着望远镜,在记录着什么。原来他是在观测海洋漂浮垃圾及微塑料拖网采样。   自然资源部第二海洋研究所的翟红昌博士,则会出现在船上的任何角落,他拿着像大炮一样的相机观测鸟类、海洋哺乳动物,研究动物与海洋环境的关系……   正是远洋科考任务让大家聚在了一起。   海上50天如何生活?   ——坦然接受晕船,学会垃圾分类处理   这个季节正好是太平洋台风高发季节,“大洋一号”刚刚穿过12号台风“云雀”外围,就又迎来13号台风“珊珊”。坦然接受晕船呕吐,成为每一个队员必须面对的现实。   “吐吐吐,吃吃吃!”这是三副马金鑫给记者的建议。晕船呕吐在所难免,吐完了又必须吃点东西,不然容易损伤胃黏膜。直到第三天,连三副也倒下了。   “就算晕船也要起来活动,这样才能更快地适应。”船医告诉记者,“其实船上最危险的是受外伤,舱门都是铁门,机械又多,船员一走神、着急很容易发生磕碰。因此,在船上一定要保护好自己。”   “大洋一号”上设有水舱,分为饮用水和日用水。出海前共储备饮用水140吨,而日用水则靠船上的海水淡化设备。另外,在青岛补给的720吨主机燃油可以保障70天航程。   “这次船上带有200多个品种的菜、肉、饮料、零食,共40多吨。”大厨孙晓林说,“要尽量保证每顿饭三荤三素一汤外加饮料和水果,一个星期不重样。”为保证大家整个航段都有蔬菜吃,大厨时不时要翻冷库进行归置,绿叶蔬菜前一个月吃完,洋葱、土豆、胡萝卜这些耐存食物留在后面吃。“洗菜、分割、炒菜、协调,72名人员的伙食只有3个厨师供应,全天工作节奏十分紧张。”   “大洋一号”在靠港补给之前,有50天完全在海上航行,确保不给海洋造成污染是重要课题。“大洋一号”严格按照有关法规要求进行垃圾管理。而对所有船员和队员来说,学会分类处理生活垃圾是上船后的“第一课”:食品垃圾统一收取处理;塑料垃圾要单独收存,比如将喝完的牛奶盒打开用清水冲洗干净,防止产生异味,待靠港后再统一回收。(宁晶)
  • 《鱼类遗传多样性的世界地图》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-03-01
    • 来自苏黎世联邦理工学院和法国大学的一个国际研究小组首次研究了世界各地鱼类的遗传多样性。他们将研究成果绘制成一幅地图,这幅地图将成为未来加强物种保护和基因多样性保护的工具。 在一个动物或植物种群中,遗传多样性下降的速度要超过物种多样性下降的速度。然而,人们对世界各地鱼类的遗传多样性知之甚少。该研究小组正在解决这个问题。他们绘制了第一张淡水和海洋鱼类遗传多样性的全球分布图。此外还确定了有助于测定遗传多样性分布的环境因素。研究成果已发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。 遗传多样性分布不均匀 研究人员分析了一个包含超过50000个DNA序列的数据库,这些DNA序列分别代表3815种海鱼和1611种淡水鱼。根据这些序列数据,科学家们估算了水域各部分的平均遗传多样性,每个部分的面积为200平方公里。 分析表明,遗传多样性在海洋鱼类和淡水鱼中分布不均。西太平洋、北印度洋和加勒比海的海洋鱼类遗传多样性最大。淡水鱼中,南美洲的遗传多样性最大,而欧洲的遗传多样性相对较低。 此外,研究人员确定,温度是影响海洋鱼类遗传多样性的一个关键因素:随着温度的升高,多样性也会随之增加。相比之下,淡水鱼遗传多样性的关键决定因素是它们栖息地结构的复杂性,以及栖息地是如何随时间变化的。 对自然保护策略的影响 该研究被看作是改善遗传多样性保护的工具。通过地图更容易发现物种和遗传多样性的热点区域。研究人员表明,保持基因多样性至关重要。“一个种群的基因库越多样化,其适应环境变化的潜力就越大。”该研究的共同首席作者、美国麻省理工学院陆地生态系统研究所教授Pellissier解释道。 迄今为止,保护措施主要集中于维持物种多样性。例如,几年前瑞士启动了一项监测其境内物种多样性的计划。但Pellissier认为这还远远不够。 目前的研究是由大量当地研究人员完成的,他们对鱼类的DNA样本进行排序,并在一个可公开访问的数据库(www.barcodinglife.org)中共享数据。Pellissier认为:“这清楚地表明了共享数据对全球自然过程研究的重要性。” (冯若燕 编译)