變性鮭魚

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圖片來源:愛達荷大學/BILL LOFTUS

多年來,美國西北部地區的鮭魚種群數量一直在減少。結果,其中一些現在已瀕臨滅絕或滅絕。研究人員長期以來一直懷疑河流生態系統的退化可能在這些魚的困境中起主導作用,但這一想法尚未得到充分探索。然而,新的發現表明,至少在一個案例中,正在發生的事情比任何人想象的都更奇怪。根據今天發表在《環境健康展望》雜誌上的一份報告,去年從哥倫比亞河(右圖)產卵的秋季奇努克鮭魚身上採集的組織樣本顯示,84% 看起來是雌性的魚攜帶雄性特異性遺傳標記。愛達荷大學的首席作者詹姆斯·J·納格勒說:“對這些結果的最佳解釋是,這些雌性已經‘性別逆轉’,實際上是雄性。”

納格勒報告說,這種逆轉並非聞所未聞,因為鮭魚的性別可以在實驗室中透過實驗逆轉。但這些新發現首次在野生魚類種群中記錄了這種現象。早期的研究表明,激素可以誘導鱒魚胚胎的性別逆轉,而幼小的紅鮭如果暴露在不同的溫度下也會發生轉變。這兩種因素都可能影響哥倫比亞河的奇努克鮭魚:納格勒和他的同事們在哥倫比亞河的水中檢測到了可能模仿雌激素的殺蟲劑和其他化學物質,而且河流的溫度會隨著與水力發電相關的波動水流而定期變化。


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有趣的是,這種逆轉似乎並沒有使魚類的繁殖能力受損。改變性別的雌性產卵、產卵,然後死亡——這是正常的太平洋鮭魚生命週期。但是,改變性別的雌性與正常雄性(兩者都攜帶 X 染色體和 Y 染色體)之間的頻繁交配可能會產生帶有兩條 Y 染色體的雄性。如果像在銀鮭和虹鱒魚的情況下一樣,這些雄性在性方面是可行的,那麼它們只能產生雄性後代。這減少了每一代種群中遺傳雌性的數量,並導致產卵者的性別比例失衡。事實上,該團隊得出結論,“這可能正在目前的種群中發生,其中 92% 的野生魚類樣本攜帶在 Y 染色體上發現的 DNA 標記。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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