波罗的海鲱鱼变身捕食者 揭示生物惊人的进化转变

一项新的研究揭示了一种基因独特的波罗的海鲱鱼，与大西洋鲱鱼不同，这种鲱鱼以鱼类为食。这种适应很可能是由于波罗的海的独特条件和缺乏大型掠食性鱼类造成的，这为当地生态系统和渔业提供了一个特殊的机会。乌普萨拉东北海岸捕获的快速生长的食鱼鲱鱼。 图片来源：Ulf Bergström/SLU大西洋和波罗的海鲱鱼以浮游生物为食，在大西洋北部和波罗的海的生态系统中发挥着至关重要的作用。 这些鱼类是浮游生物与大型鱼类、海鸟、海洋哺乳动物甚至人类等高级捕食者之间的重要纽带。瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）的研究人员今天（12月23日）在Nature Communications上发表了一项新研究，揭示了一个惊人的发现：在波罗的海演化出了基因独特的食鱼鲱鱼。 这个独特的种群出现在相对年轻的波罗的海，自上一次冰川作用结束以来，波罗的海仅存在了约 8000 年。同一研究小组早些时候的研究发现，鲱鱼种群分为不同的生态型，每种生态型的基因都能适应特定的环境因素，如气候、盐度和喜欢的产卵季节。 这项新发现为波罗的海鲱鱼的生态和进化故事增添了一个意想不到的转折。分类学创始人、18 世纪乌普萨拉大学教授林奈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，脂肪也少得多。乌普萨拉东北部海岸的一位当地渔民告诉首席研究员，有一种特殊的鲱鱼"总是在仲夏前夕产卵，个头和大西洋鲱鱼一样大"，因此比常见的吃浮游生物的波罗的海鲱鱼要大得多，从而启动了目前的项目。生长速度快的食鱼波罗的海鲱鱼（瑞典语为 Slåttersill）与生长速度慢的春季和秋季产卵的食浮游生物波罗的海鲱鱼的比较。 图片来源：Leif Andersson/乌普萨拉大学"当我得知当地人都知道有一种特殊的波罗的海大鲱鱼种群年复一年地总是在同一区域产卵时，我决定对它们的基因构成进行取样和研究。 "乌普萨拉大学医学生物化学和微生物学系教授莱夫-安德森（Leif Andersson）是这项研究的负责人，他说："现在我们知道，这是一个基因独特的种群，肯定是在波罗的海经过数百年甚至数千年的进化形成的。"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。 一个惊人的发现是，大鲱鱼的鳃耙受损。 吃浮游生物的波罗的海鲱鱼用鳃耙来筛浮游生物，而观察到的大鲱鱼鳃部损伤可能反映了它们转而以鱼类为食，其中可能包括普通的粘背鱼，这种鱼有锋利的刺来保护自己不被捕食。另一个有趣的发现是，大鲱鱼的脂肪含量明显更高，二恶英的含量也明显降低，而二恶英是波罗的海的一种问题氯有机污染物。 这些观察结果和更快的生长速度都与改以鱼类为食相吻合。 由于二恶英含量相对较低，这种以鱼为食的波罗的海鲱鱼对人类的食用很有意义。Leif Andersson，瑞典乌普萨拉大学医学生物化学和微生物学系、遗传学和基因组学教授，美国德克萨斯 A&M 大学教授。 图片来源：Mikael Wallerstedt在发现食鱼大鲱鱼具有独特的基因之后，研究人员决定对食鱼大鲱鱼和以前从波罗的海不同地区收集的食鱼大鲱鱼进行全基因组测序。 第二组大鲱鱼的胃内容物显示，这些个体以小鱼为食。"我们的遗传分析表明，波罗的海至少有两个不同的食鱼鲱鱼亚群；一个出现在斯德哥尔摩以北，另一个出现在斯德哥尔摩以南，"乌普萨拉大学研究员、该出版物第一作者杰克-古德尔（Jake Goodall）说。一个有趣的问题是，为什么吃鱼的鲱鱼会在波罗的海进化，而在大西洋却没有这种鲱鱼的证据。 波罗的海是一个非常年轻的水体，在上一次冰川期结束后才存在了大约 8000 年。 只有数量有限的海洋鱼类能够在咸水的波罗的海定居，这里的盐度在 2-10‰ 之间，而大西洋的盐度约为 35‰。"我们假设，食鱼的波罗的海鲱鱼进化的原因是缺乏其他掠食性鱼类的竞争，例如鲭鱼和金枪鱼，而在我们发现食鱼鲱鱼的地方却没有这些鱼类。 因此，这些鲱鱼利用了波罗的海未得到充分利用的食物资源。"编译自/ScitechDaily

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