隨著南非冬季的到來，人們開始期待地球上規模最大、最壯觀的遷徙之一：誇祖魯-納塔爾沙丁魚大遷徙。在非洲南端附近的海域，數億條細長的銀色魚類聚整合巨大的魚群，開始沿著彩虹之國東海岸向東北方向遷徙數百公里。大規模遷徙吸引了包括鯊魚、俯衝轟炸的鸕鷀、布氏鯨和海豚巨群在內的眾多捕食者。隨之而來的捕食狂潮本身也吸引了來自世界各地的潛水員和遊客。但是，為什麼虛弱的魚類會接受這種挑戰尚不清楚，尤其是在只有大約 10% 的南非沙丁魚參與遷徙，並且有些年份魚類根本不遷徙的情況下。
一種流行的解釋認為，參與遷徙的沙丁魚屬於在印度洋演化而來的一個獨特的東部亞種群，因此這些魚類是本能地遷徙到那裡的祖傳產卵地。但是，對數百條南非沙丁魚進行的基因組分析表明，遷徙中的沙丁魚來自大西洋，這表明這種壯觀的遷徙可能對魚類沒有任何好處，反而將它們困在充滿敵意的水域中，研究人員今年秋天在《科學進展》雜誌上撰文寫道。
阿拉斯加大學費爾班克斯分校的海洋生物學家傑西卡·格拉斯說：“我們習慣於適應性對生物體有利，但情況並非總是如此，”“這些動物正在做一些實際上對它們的長遠發展不利的事情。”她沒有參與這項研究。
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研究人員檢查了沿南非海岸捕獲的 284 條沙丁魚的 DNA 序列。其中包括居住在大西洋和印度洋的魚類，以及來自 2015 年、2018 年和 2019 年沙丁魚遷徙的魚類，研究人員預計這些魚類是第三個東海岸種群的成員。檢查了數千個標記的遺傳共性，以努力識別廣泛的亞種群。
與適應特定水溫相關的 DNA 片段中出現了一種地理趨勢：大西洋魚類在基因上適應寒冷水域，而印度洋魚類在基因上適應溫暖水域。
令研究人員驚訝的是，沒有遺傳證據表明存在第三個亞種群棲息在南非東海岸並沿著該海岸遷徙。相反，從遷徙中採集的魚類與大西洋沙丁魚具有共同的遺傳特徵，表明它們來自數百公里外的大西洋。“發現這些沙丁魚來自完全不同的地方，這非常出乎意料，”該研究的主要作者、約翰內斯堡大學的海洋生物學家彼得·特斯克說。
特斯克解釋說，儘管沙丁魚傾向於偏愛不同的海域，但魚類進行突襲是很常見的。來自大西洋的沙丁魚有時會迷失方向，進入溫暖的南部水域，在那裡它們可能會遇到沿著海岸湧出的短暫的寒冷、營養豐富的水脈，這讓它們想起了它們在大西洋的家園範圍，他說。這些適應寒冷的魚類不知不覺地沿著這些水域向東北方向游去，結果當上升流停止時，它們就被困在溫暖的印度洋水域中。沙丁魚已經在溫暖的條件下遭受生物學上的痛苦，它們還受到來自空中和海上無數捕食者的襲擊。
特斯克說，這種現象是生態陷阱的一個例子。他舉例說，“鷹隼遷入城市地區是因為那裡有很多鴿子。這在一段時間內是有益的，因為那裡有很多食物，但它們感染了太多疾病，以至於它們的後代無法存活。” 在沙丁魚的案例中，他補充說，“我們有一個自然界的巨大規模的例子——可能是記錄中最大的——可能已經持續了數千年。”
這些發現還解答了有關沙丁魚的其他問題，沙丁魚是南非重要的商業魚類。近幾十年來，該國大西洋沿岸的沙丁魚漁業已經崩潰。一些漁業管理者曾認為，來自印度洋的沙丁魚可能有助於大西洋沿岸沙丁魚數量的恢復，但新的發現表明，這種情況不太可能發生，因為這兩個沙丁魚種群已經適應了不同的水溫。“這解釋了為什麼[大西洋]種群崩潰以及為什麼南部海岸沒有補充，”特斯克說。“我們需要保護西海岸的沙丁魚，以避免更多問題，”他補充說。“基本上，只需減少該地區的捕魚量即可。就這麼簡單。”
隨著氣候變暖導致海洋溫度穩步上升，誇祖魯-納塔爾沙丁魚大遷徙的命運尚不確定。即使寒冷的上升流繼續發生，東海岸沿線變暖的水域也可能迫使沙丁魚遷徙隨著時間的推移而逐漸消失，趕在魚類到達通常會來盛宴的鯊魚和海豚以及其他捕食者之前。氣候變化預示著地球生態系統的無數負面結果，但格拉斯說，較溫暖的海洋水域可能透過抑制致命的遷徙來幫助拯救四處遊蕩的大西洋沙丁魚。她補充說：“這有點令人欣慰。”