2017年,就在研究人員結束在維爾京群島和波多黎各之間碧綠海域的本季實地考察工作後,接連發生的特大颶風摧毀了他們的研究地點和實驗室。這對該團隊研究鮮為人知的顎蝨類寄生蟲的工作是一個嚴重的挫折,這些寄生蟲的幼蟲附著在海水魚身上並吸食它們的血液。
但葡萄牙波爾圖大學的分子生態學家、近期發表在Scientific Reports上的一項研究的主要作者胡安·安德烈斯·帕甘表示,這場不幸也提供了一個難得的機會來研究災難性颶風如何影響海洋動物種群。自2013年以來,該團隊(自稱為顎蝨類國家)每年都會收集一種以鮑勃·馬利(Bob Marley)的名字命名的物種(Gnathia marleyi),這種物種發現在珊瑚礁中。颶風過後,研究人員返回收集更多樣本。他們冒著水母和鯊魚的危險,為顎蝨類設定陷阱,這些寄生蟲在夜間最為活躍。
在他們的新研究中,科學家對颶風前後在各個地點收集的種群樣本中的顎蝨類DNA進行了測序,這些颶風是數十年來襲擊該地區的最強烈的連續風暴。“我們能夠非常清楚地確定,在颶風之前,這些種群是穩定的,”帕甘說,這意味著這些寄生蟲年復一年地留在相同的隔離區域。
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風暴過後,情況發生了變化。
顎蝨類不擅長長距離游泳。在正常情況下,它們會停留在小區域,類似於其他無脊椎動物,如甲殼類動物和軟體動物。但是G. marleyi搭乘2017年的颶風進行了異常長距離的遷徙,一些顯然傳播了超過250公里。阿肯色州立大學海洋生態學家、研究合著者、團隊負責人保羅·西克爾說,研究人員發現,這種位移導致了“種群庫的混合”,進而導致顎蝨類種群的基因更加相似。“颶風使所有這些都趨於同質化,”西克爾說。“在任何一個地點,多樣性都變得更高。但總的來說,[種群]變得更加均勻,因為事物被移動了。”他說,這可能是第一個明確的、基於遺傳學的證據,表明颶風會影響海洋物種的遺傳多樣性。
“對我來說,關鍵在於氣候變化,”未參與這項研究的佛羅里達理工學院海洋生物學家理查德·阿倫森說。阿倫森表示,如果颶風強度如預測的那樣增加,這項研究表明,在一些原本會留在隔離種群中的海洋動物中,可能會出現更多的基因同質化。他補充說,這將使邊緣種群不太可能分裂併產生新物種。
研究人員還在調查這些寄生蟲是否傳播可能危害魚類種群的血源性病原體。西克爾說,如果是這樣,這項研究可能說明未來特大颶風過後可能爆發寄生蟲傳播疾病。
