魚類開啟基因以適應氣候變化

加拿大海岸的鰩魚利用表觀遺傳學在溫暖的水域中生存

加入我們的科學愛好者社群!

某些海洋物種可以透過調整它們的基因來快速適應氣候變化。

最近在拉布拉多半島南部聖勞倫斯灣進行的研究發現,冬季鰩魚(一種扁平的軟骨魚類)正在改變它們的身體結構,以更好地適應該地區較溫暖的水域。但它們並沒有進化。相反,它們只是切換了它們選擇“開啟”的基因。

“這證明了物種可以在進化背景下在相對較短的時間內適應,”達爾豪西大學生物系的教授保羅·本特森說。“在某些情況下,不是透過改變它們的DNA序列,而是簡單地改變它們表達基因的方式。”


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們今天世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


這種適應形式是由研究人員所說的“表觀遺傳變化”引起的,它與正常的進化過程不同。本特森說,研究人員的注意力首先被吸引到聖勞倫斯灣南部,是因為那裡冬季鰩魚的特殊性。雖然該物種遍佈北美海岸,但這個特定種群的體型比大西洋其他地區的同類小得多。研究人員推測,這可能是因為海灣的水域由於深度較淺而往往更溫暖。

他們發現,雖然事實確實如此,但該物種並沒有真正表現出任何進化變化。東安格利亞大學環境科學學院的傑基·萊頓說,進化通常涉及物種DNA實際成分的變化,這種變化發生在世代之間,並且發生率相當低。

“另一方面,基因表達的變化並不依賴於DNA的這些緩慢變化。這個過程描述了開啟或關閉具有特定功能的DNA部分。這些部分也可以被調高或調低,使其功能變得更強或更弱,”他說。

與進化不同,這個過程非常快——有時只需幾天就能發生——這意味著某些物種可能更能夠應對氣候的快速變化。對於壽命更長、繁殖率較低的物種,如鰩魚,尤其如此。

研究人員希望他們的發現能夠在保護領域產生影響,並幫助制定保護瀕危物種的政策。冬季鰩魚是這個名單的一部分,部分原因是聖勞倫斯灣南部增加灰海豹數量的勢頭強勁。

“人們往往更關心可愛的、毛茸茸的海豹幼崽,而不是海底長相奇怪的魚。可悲的是,這條魚,以及可能在聖勞倫斯灣南部的其他魚,可以為未來氣候變化如何影響海洋生物多樣性提供真正的見解,而當我們開始意識到這一點時,它們可能不會存在太久了,”萊頓說。

然而,本特森警告說,不要高估不同物種的適應能力,因為關於變化發生的速度仍然存在未解之謎。聖勞倫斯灣南部的鰩魚已經在那裡生活了大約7000年,或者考慮到它的壽命,大約318代。

“就我們今天看到的環境變化速度而言,這已經是很長一段時間了,”他說。

研究人員打算繼續努力填補他們知識中的空白,包括在實驗室進行更多的實驗工作,並專注於個體動物,以更深入地瞭解它們如何適應。

“在其他物種中也有很多機會來調查類似的場景。例如,我們看到一種生活在類似海洋範圍內的比目魚也出現了類似的適應性,其他證據使我們懷疑這可能也是由於基因表達的調節以應對更溫暖的水域,”萊頓說。

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自氣候電訊。E&E在www.eenews.net提供重要的能源和環境新聞的每日報道。點選此處檢視原始故事

© .