鱼类迅速适应污染数千次致死水平

时间:2018-01-16 16:31:17166网络整理admin

Joel Sartore,国家地理摄影方舟/盖蒂作者Michael Le Page这是前所未有的细节演变美国东部数百种杀戮的基因组测序揭示了数十种进化变化,使它们能够在极度污染的水域中存活,这些水通常会杀死这些鱼加州大学戴维斯分校的团队成员安德鲁怀特黑德说:“他们的生存能力可以达到通常致死水平的数千倍”另一个引人注目的事情是,他们在半个世纪左右的时间里成功地发展了这种非凡的能力,因为他们居住的河口开始受到污染虽然很多人认为进化是一个缓慢的过程,但事实上它可能发生得非常快有成千上万的进化实例,从着名的胡椒蛾变成黑色,在烟灰覆盖的树木上伪装成不断增长的抗生素抗性细菌在当代进化的大多数情况下,所涉及的遗传变化从未被发现例如,今年早些时候才发现这种突变使大约1819年前几只胡椒蛾变黑随着DNA测序变得越来越便宜,美国的生物学家现在已经能够测序近400个单独的大西洋杀戮(Fundulus heteroclitus)的基因组,这种小鱼也被称为生活在东海岸河口的mummichog他们将四个污染严重的地区的杀戮基因组与四个未受破坏的地区的基因组进行了比较纽约大学医学院的Isaac Wirgin说:“我从未见过人们对这么多人的基因组进行测序的生态学研究”他研究了另一种鱼,即tomcod如何适应污染 “我们真的正在经历一场革命”该团队发现了鱼类的数十种变化,这些变化已经发展到可以帮助它们容忍二恶英和多氯联苯等污染物 “我们有一张整个自适应遗传类型的图片,”怀特黑德说这些变化中的许多是参与信号通路的基因,其在正常的杀螨中具有多种作用,包括免疫系统和雌激素信号传导这种所谓的AHR途径也可用于处理天然毒素但如果在早期开发过程中通过污染物开启途径,则会造成严重破坏怀特海德说:“它确实让人感到困惑”所有耐污染的鱼在AHR相关基因中都有一些变化,可以阻止它在错误的时间内被踢入然而,进化并未在每个人群中采用相同的路线来自不同地区的耐污染鱼类在这些基因中具有不同的突变此外,其他基因有许多变化可以补偿AHR途径中的那些变异由于其多重作用,阻止其被激活的突变具有许多连锁效应在20世纪50年代,杀戮生活开始受到污染的地区,所有这些进化的变化都在几十代之后出现怀特黑德说,它可能发生得如此之快,因为物种已经有很多变异 “Killifish具有昆虫般的遗传多样性水平,”他说 Wirgin认为杀戮是领土的事实也有助于他们快速进化,因为这意味着来自污染区域的人不太可能通过与原始的那些杂交来稀释他们的基因虽然即使在受污染的地区,杀戮已经发展到茁壮成长,但并非所有动物都具有如此适应性特别是,人口较少的大型动物的多样性要少得多,这意味着它们可能无法快速进化以应对人类活动引起的突然变化怀特黑德说,这就是保护多样性至关重要的原因期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.aal3211关于这些主题的更多信息: