文/編譯羅方妤
研究顯示:魚群基因轉向較小體型 保持生存優勢
30年前,於波羅的海優游的鱈魚體型值得向世人誇耀,漁船捕撈的鱈魚大小堪比人類幼童。如今,一條一般的東波羅的海鱈魚體型大幅縮水,變得雙手併攏就能握住。體型堪比人類幼童的龐然大物已經極其罕見。紐約時報報導,專家懷疑商業捕撈可能是罪魁禍首。人們多年來透過巨大的拖網大量捕撈鱈魚,體型最小的鱈魚尚有可能掙脫危險,但最大、最重的鱈魚不斷從海裡被撈走。
一項新研究顯示,密集捕撈活動推動魚類演化。體型小、成長緩慢獲得明顯生存優勢,將魚群推向在基因上保持較小體型。如今的鱈魚體型比較小,不是因為巨大的鱈魚被捕撈殆盡,而是魚類不再長這麼大。這些數據6月25日發布在《科學前緣》期刊(Science Advances),進一步證明狩獵和捕魚等人類活動正推動野生動物演化,有時甚至是以極快的速度推動。
德國北部基爾(Kiel)的基爾亥姆霍茲海洋研究中心(GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research)海洋生態學家羅伊施(Thorsten Reusch)是新研究作者之一。他說:「人類捕撈活動引出自然界最強大的選擇壓力。這樣的演化變化可以發生非常快。」
人類在其他物種留下的印記並非總是那麼明顯。6月最後一周發布的研究顯示,美國芝加哥田野自然歷史博物館(Field Museum of Natural History)研究員報告稱,在過去一世紀,人類日益發展可能導致當地囓齒動物頭骨變化。但有些這類改變不明顯,而且在不同物種間改變也不同。該博物館哺乳動物助理館長費喬(Anderson Feijó)表示:「我們正在比較同地區,據稱受到相同壓力的兩個物種。但牠們應對壓力的方式完全不同,因為牠們的生物學特性也不同。」
在新的鱈魚研究中,研究員研究一組不尋常的生物標本:一組耳石,這是大多數魚類耳內的微小骨狀結構。耳石在魚類一生中會不斷成長,並向樹幹一樣不斷形成年輪。藉由研究這些年輪,科學家可以估計個體魚類的年齡和成長速度。
研究員使用新開發的化學科技,分析1996年至2019年間捕獲的東波羅的海鱈魚。由於2019年魚類數量銳減,促使漁業禁令實施。研究員發現,近年被捕獲的魚明顯比較小,成長速度也比較慢。自1996年至2019年,鱈魚的平均體長從40公分縮短至20公分。
研究員針對每條魚進行DNA測序和分析,最後研究團隊辨認出與生長速度相關的基因組區域與變異。一份統計分析顯示,這些變異以有相互關係、非隨機的方式改變,這表明有某種外部選擇性力量作用於基因組和族群。
基爾亥姆霍茲海洋研究中心博士後研究員、研究作者之一韓桂英(Han, Kwi Young,音譯)表示,這是一種「選擇信號」。
不過,研究結果無法證明是捕撈推動這種選擇。暖化的氣溫預計也會有利於體型較小的鱈魚。但科學家記錄的魚類體型變化,遠超過僅因氣溫所發生的預期變化範圍。
基因組改變可能對族群造成長期後果,並協助解釋魚群為何自2019年漁業禁令以來,數量一直未能恢復。
都會區食物多 花栗鼠牙齒變短 抵禦城市喧囂 田鼠耳鼓變小
第二份研究中,研究員仔細檢查美國芝加哥田野自然歷史博物館收藏的數百個囓齒動物標本。這些標本是在1898年至2023年間,取自芝加哥都會區周圍。科學家關注東部花栗鼠和東部草原田鼠的頭骨。研究員分析每個頭骨的具體特徵,包括其特定採集地點,及該地區的開發程度。
研究員發現,隨著芝加哥日益都市化,東部花栗鼠的頭骨變得更大,但牙齒變短。科學家表示,這些相反趨勢可能是飲食改變驅動的。都市化帶來豐富的人類食物和垃圾,可能使東部花栗鼠更容易增重,導致體型變大。同時,幫助花栗鼠從堅果和種子獲得熱量的堅固牙齒可能變得沒那麼重要了。
田野自然歷史博物館研究科學家、研究作者之一史蒂芬妮.史密斯(Stephanie Smith)表示,相反地,東部草原田鼠的頭骨大小沒有隨著時間推移發生顯著變化,或許是因為牠們的飲食更具限制,主要以草和其他植物為食,且避世的天性讓牠們不太可能去吃人類的食物。
然而,東部草原田鼠出現其他變化跡象。從城市地區採集的田鼠頭骨,比在較低度開發地區採集的平坦。從都市化地區採集的田鼠頭骨,其耳鼓也比較小。耳鼓是容納中耳和內耳部分的骨骼結構。
一些其他物種證據顯示,較大的耳鼓可能和聽力增強有關。史密斯表示,都市田鼠演化成擁有較小耳鼓可能是為了協助抵禦城市喧囂。但她也強調,這只是假設,還需要更多研究佐證。不過,這些發現有助於闡明,人類無意間重塑其他物種的方式豐富多樣,無論是在公海還是自家後院。
史密斯說:「演化隨時隨地都在發生,只需要知道去何處尋找。」
原文出自《好讀周報》836期
