一项新的研究表明,矿山污染河流中的鳟鱼在基因上是“孤立的”

Trout living in rivers polluted by metal from old mines across the British Isles are genetically "isolated" from other trout, new research shows. The work appears in Diversity and Distributions.

新的研究表明,生活在不列颠群岛被旧矿井金属污染的河流中的鳟鱼在基因上与其他鳟鱼“隔离”。这项工作出现在《多样性与分布》杂志上

研究人员分析了英国和爱尔兰71个地点的褐鳟鱼,这些地方的许多河流都含有从废弃矿井中冲走的金属

虽然金属污染河流中的鳟鱼看起来很健康,但它们在基因上是不同的——这些种群缺乏多样性,使它们容易受到未来的威胁。通过比较有金属污染和没有金属污染的河流中鳟鱼的DNA,研究人员发现,在采矿活动高峰期,耐金属鳟鱼种群会从更广泛的物种中分裂出来

这项研究由埃克塞特大学和加的夫大学在四个地区进行:西威尔士、英格兰东北部、英格兰西南部和爱尔兰东南部

埃克塞特大学的Jamie Stevens教授说:“我们发现,生活在受金属影响的水域中的一些鳟鱼种群的遗传多样性大大降低。”

“这些鱼携带大量金属,溶解的金属与鳃的有毒结合会导致窒息,但能够耐受这种情况的鳟鱼已经出现在受污染的河流中。如果没有这种耐受性的鱼游到这些河流中,它们要么离开,要么死于这种暴露。这意味着耐金属的鱼在基因上是孤立的,不会与其他鳟鱼种群交换基因。因此,虽然这些鱼在当地可能很健康,但现在缺乏使它们能够适应环境快速变化的基因多样性,这使它们更容易受到未来变化的影响。”

前矿区常见的金属污染物包括铅和铜,这些河流中的许多鱼类和其他物种已经灭绝。退出

在康沃尔、威尔士和英格兰东北部的金属污染河流中发现了耐金属鳟鱼,其与邻近种群的遗传分化程度很高,多样性降低

“这很可能是选择压力的结果——在这种情况下,进化是由生存或不生存驱动的,这取决于抵御金属污染的能力,”西部乡村河流信托基金会的Daniel Osmond博士说,他在埃克塞特做博士时进行了这项研究

这项研究发现,在受到金属污染和大坝和堰等物理屏障影响的河流中,基因隔离水平最高。金属污染水平有波动,在高降雨量时期往往会上升

Osmond博士解释道,“在不同的历史时期,这些雷区在许多金属的工业生产中具有全球重要意义。然而,这留下了像西康沃尔这样的被污染的景观,那里实际上是一个巨大的旧矿场蜂窝。当下雨时,这些矿场会充满水,并流入河流。”

淡水洄游鱼类在许多地区大幅减少,尽管鳟鱼不被认为是受威胁的物种,但研究表明,鳟鱼可能比以前认为的更容易受到伤害

研究人员表示,减少矿井水的冲刷和清除河流中的物理屏障有助于减少基因隔离

这项研究使用了对种群随时间的模拟,模拟了不同的历史进化场景及其对种群遗传多样性的影响,并将其与当今的样本种群进行了比较,以预测哪些进化场景最可信