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研究人员描绘了西北鲑鱼遗传多样性的急剧下降

2019-05-06 08:51:52 • 来源：

华盛顿州立大学的研究人员发现，哥伦比亚河奇努克三文鱼的遗传多样性已经损失了三分之二。研究人员从数千个骨样本中提取DNA后得出了这个结论 - 一些骨样本已经收获了多达7000年前 - 并将它们与目前在蛇河和哥伦比亚河流中游走的奇努克的DNA进行了比较。

研究人员描绘了西北鲑鱼遗传多样性的急剧下降

保护遗传多样性是濒危物种法案的核心目标，部分原因是它有助于物种适应不断变化的环境。然而，这种程度很少被衡量。研究人员在PLOS One杂志上写道，他们的分析“提供了从古代到当代时期减少奇努克鲑鱼遗传多样性的第一个直接指标。”实际上，它们超越了四个H的渔业管理 - 栖息地，收获，孵化场和水电 - 考虑历史的第五个H.

大坝问题

研究人员没有找到导致衰退的具体原因。可能造成的影响包括哥伦比亚沿线降落时的原始捕捞压力很大，欧洲定居后的强化捕捞以及水坝的到来。“最大的问题是：它是水坝还是欧洲人抵达时这种巨大的捕鱼压力?”Bobbi Johnson说，她作为WSU生物科学博士学位的一部分完成了这项研究。“在他们投入大坝之前，这种多样性可能已经消失了。”

约翰逊的合着者是华盛顿州立大学生物科学荣誉教授Gary Thorgaard和现任俄克拉荷马大学前WSU分子人类学家和古代DNA专家Brian Kemp。研究人员还与斯波坎和科尔维尔部落，相关机构以及东华盛顿大学考古和历史服务主任斯坦高夫密切合作。

古代垃圾快照

研究人员开始研究一个由大量古代垃圾堆或中间垃圾堆积而成的346块椎骨。研究人员戴着不是一层而是两层医用手套，以避免用自己的DNA污染样本，研究人员收集了84条古鱼共享的线粒体DNA序列。

“这就像是一个小快照，告诉你谁是谁，谁在哪个家庭或什么血统，”约翰逊说。

然后，她将这些与379个当代样本的相同识别区域进行了比较。约翰逊说：“我们发现了长期以来的怀疑，存在大量的遗传多样性，至少在欧洲人抵达之前。”

哥伦比亚与斯内克河奇努克

研究人员惊讶地发现当代哥伦比亚和蛇河奇努克的多样性有很大差异。在哥伦比亚上游，三分之二的奇努克遗传多样性已经丧失。在蛇上，三分之一已经失踪，而研究人员从斯波坎河观察古代奇努克DNA时，没有当代奇努克可供比较，因为1911年小瀑布大坝的建设阻止了他们的移民，约翰逊说。

然而，她说，研究人员发现这个古老的群体拥有大量的血统，其中六个，“并且比当代哥伦比亚样本中的任何单一种群渔业都要高。”

钓鱼和水坝

西北美洲原住民已经捕获了奇努克超过9000年，经常围绕像瀑布这样的自然障碍，这些障碍成为鲑鱼惊人奔跑的瓶颈。19世纪60年代到达后，欧洲人迅速开发渔业，1889年至1922年间，他们每年收获的捕捞量高达2500万磅。

研究人员报告说，在20世纪中期，这一数字下降到每年1500万，现在不到500万。

岩岛大坝是哥伦比亚主干线上的第一座大坝，建于1933年，随后是1941年的邦纳维尔大坝和大古力大坝，阻挡了哥伦比亚上游1000多英里的远洋鲑鱼。研究人员写道，哥伦比亚河流域现在拥有400多座水坝，阻塞了河流系统产卵栖息地的一半以上。如果研究人员将多样性的损失与市场捕鱼或大坝建设，他们需要那些时期的鱼类DNA。然而，他们无法从商业捕鱼或水坝建设时期保存的鲑鱼组织中提取可行的DNA。他们最年轻的古代DNA来自Fort Colvile附近的一个150岁的样本。

保护工具

约翰逊与托尔加德的联合顾问坎普表示，该研究的结果为过去存在的情况提供了一个基线，可以为关于将股票带回的艰巨任务的讨论提供信息。

“这项研究是保护遗传学的工具，”他说。

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