新的研究记录了波罗的海快速生长、以鱼为食的鲱鱼的进化

大西洋和波罗的海鲱鱼是典型的以浮游生物为食的鱼类，对北大西洋和波罗的海洋生态系统至关重要。乌普萨拉大学（瑞典）科学家领导的一项发表在《自然通讯》上的新研究记录了波罗的海中基因独特、以鱼为食的鲱鱼进化的发现，波罗的海是一个自上次冰川结束以来才存在的年轻水体

大西洋和波罗的海鲱鱼在生态系统中起着关键作用，是浮游生物生产和其他生物（如掠食性鱼类、海鸟、海洋哺乳动物和人类）之间的关键纽带。乌普萨拉小组之前的研究表明，鲱鱼被细分为许多生态型，这些生态型表现出与气候条件、盐度和首选产卵季节等相关的遗传适应性

林奈是18世纪乌普萨拉分类学的创始人和教授，他将波罗的海鲱鱼定义为适应波罗的海咸水的大西洋鲱鱼的一个亚种。波罗的海鲱鱼比大西洋鲱鱼小得多，脂肪也少。

乌普萨拉东北海岸的一位当地渔民告诉首席研究员，有一种特殊类型的鲱鱼“总是在仲夏前产卵，与大西洋鲱鱼一样大”，因此比常见的吃浮游生物的波罗的海青鱼大得多。

“当我了解到当地人知道一种特定种群的体型非常大的波罗的海鲱鱼总是年复一年地在同一地区产卵时，我决定对它们的基因组成进行采样和探索。现在我们知道这是一种基因上独特的种群，必须乌普萨拉大学医学生物化学与微生物学系教授Leif Andersson领导了这项研究

研究人员对形态、生长模式、脂肪含量和环境污染物的存在进行了仔细分析。一个引人注目的发现是，这条大鲱鱼的鳃耙已经损坏。以浮游生物为食的波罗的海鲱鱼使用鳃耙筛浮游生物，而观察到的大型鲱鱼鳃损伤可能反映了它们转向鱼类饮食，可能包括常见的棘鱼，它有锋利的刺来保护捕食

另一个有趣的发现是，这种大鲱鱼的脂肪含量明显更高，二恶英水平显著降低，二恶英是波罗的海一种有问题的氯有机污染物。这些观察结果和更快的生长速度都与转向鱼类饮食是一致的。相对较低的二恶英含量使这种以鱼为食的波罗的海鲱鱼对人类食用很有趣

两个不同的食鱼鲱鱼亚群

在发现大型食鱼鲱鱼在基因上是独一无二的之后，研究人员决定对大型鲱鱼以及之前从波罗的海不同地区收集的大型鲱鱼进行全基因组测序。第二组大鲱鱼的胃内容物表明，这些个体以小鱼为食

乌普萨拉大学研究员、该出版物的第一作者杰克·古道尔说：“我们的遗传分析表明，波罗的海至少有两个不同的吃鱼鲱鱼亚群；一个发生在斯德哥尔摩以北，另一个出现在斯德哥尔摩以南。”

一个有趣的问题是，为什么吃鱼的鲱鱼在波罗的海进化，而大西洋中没有这种鲱鱼的证据。波罗的海是一个非常年轻的水体，在最后一个冰川期结束后只存在了大约8000年。只有少数海洋鱼类能够在半咸水波罗的海定居，那里的盐度在2-10‰之间，而大西洋的盐度约为35‰

Andersson说：“我们假设，吃鱼的波罗的海鲱鱼是由于缺乏来自其他掠食性鱼类的竞争而进化的，例如鲭鱼和金枪鱼，这些鱼类在我们发现吃鱼的鲱鱼的地方不会出现。因此，这些鲱鱼利用了波罗的海未充分利用的食物资源。” More information: Evolution of fast-growing piscivorous herring in the young Baltic Sea, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-55216-8

Journal information: Nature Communications