對於溫哥華的通勤者來說，弗雷澤河上交通擁堵的橋樑只是生活的一部分。但是，北美最長的無壩河流的工業化主題掩蓋了一種罕見的自然珍寶：紅鮭洄游，其歷史平均數量為800萬條，價值超過10億美元。自 20 世紀 90 年代初以來，弗雷澤河紅鮭的數量穩步下降，在 2009 年達到了特別令人擔憂的低谷，當時預測將有超過 1100 萬條紅鮭返回，但只有 140 萬條出現。自 20 世紀 90 年代中期以來，某種原因開始殺死大量返回弗雷澤河的紅鮭——有些年份多達 40% 到 95% 的魚在產卵前就死了。
現在，一項研究支援了這樣的假設：一種神秘的病原體與其他人為壓力因素共同作用可能是罪魁禍首。
在加拿大漁業和海洋部的領導下，一個科學家團隊追蹤了返回弗雷澤河的紅鮭，以檢視成功產卵的紅鮭的基因活動是否與途中過早死亡的紅鮭的基因活動不同。
果然，鰓組織中具有某種基因表達模式的鮭魚的死亡可能性是沒有攜帶“你活不了多久了”特徵的鮭魚的 13.5 倍，不列顛哥倫比亞大學 (U.B.C.) 魚類生理學家、共同作者託尼·法雷爾 (Tony Farrell) 如此說道。最令人感興趣的是，魚類中與死亡相關的基因組特徵類似於病毒感染觸發的特徵。“這是一項大海撈針式的調查，所以我們很高興確定了一個特徵，然後將範圍縮小到可能是一種病毒特徵，這令人驚訝，”法雷爾說。
在《科學》雜誌 1 月中旬發表這項研究的幾個月後，這項研究繼續在加拿大西海岸引起轟動，記者和環保人士推測該研究中發現的基因組特徵是否可能是鮭魚白血病流行的證據，已知這種疾病困擾著不列顛哥倫比亞省沿岸的鮭魚養殖場。* 主要研究作者、位於納奈莫的加拿大漁業和海洋部的分子遺傳學家克里斯蒂·米勒-桑德斯 (Kristi Miller-Saunders) 尚未被允許自由地與媒體交談，但她透過電子郵件回覆了《大眾科學》的問題。
她寫道：“這項研究最重要的發現之一是，鮭魚在返回家園產卵的旅途中，在進入河流之前就已經受到損害。”科學家們目前正在研究幼鮭，以檢視基因組特徵是否在它們進入公海之前就已經存在。米勒-桑德斯還報告說，“有一些跡象表明，該特徵可能也存在於奇努克鮭和銀鮭”中。
檢視可能受病毒影響的鮭魚物種的幻燈片
未發表的研究發現，在弗雷澤河紅鮭的其他佇列中也存在該特徵，這表明這種現象跨越了不同的年份。但是，神秘病毒仍然不明。米勒-桑德斯實驗室嘗試從受影響的組織中培養病毒並對已知病原體進行分子篩查的嘗試均告失敗。目前，她正在嘗試從受影響的魚的組織中對病原體進行測序。
不列顛哥倫比亞省本拿比的西蒙弗雷澤大學的鮭魚保護科學家約翰·雷諾茲 (John Reynolds) 說：“早在本文發表之前，就有人提出了疾病影響這些魚的可能性，而通常的嫌疑物件是魚類養殖場。”“我的印象是，還沒有確鑿的證據來指責魚類養殖場，也沒有證據能讓他們擺脫干係。”
千刀萬剮
該研究僅將基因組特徵與死亡率相關聯，而不是證明任何因果關係，但它也暗示了基因組標記如何更好地為減少紅鮭種群的管理提供資訊。
美國地質調查局 (USGS) 西部漁業研究中心（位於西雅圖）的微生物學家吉姆·溫頓 (Jim Winton) 說：“問題是：疾病是否因與其他自然或人為壓力因素的結合而變得更糟？”
他列出了一系列可能加劇病毒驅動疾病死亡率的因素：漁業改變食物鏈，全球變暖、海洋汙染物引發的有毒藻類大量繁殖、化學汙染物形式的海洋汙染以及改變宿主-病原體平衡的內分泌干擾物。
例如，在阿拉斯加育空河的奇努克鮭魚中，寄生蟲Ichthyophonus 的流行率和死亡率最近隨著氣候變化而上升，氣候變化使河流溫度升高了驚人的 5 攝氏度。“在這些更高的溫度下，這種疾病傳播得更快，”溫頓解釋說。
普吉特海灣太平洋鯡魚死亡率的上升也講述了一個類似的故事。在那裡，溫頓的實驗室發現了“我們認為現在比過去更嚴重的 3 種候選疾病……因此，在野生種群中，我們相信變化，其中許多是人為造成的，正在改變疾病造成的自然死亡的影響。”
弗雷澤河本身經歷了相當大的變暖。過去 10 年的 7 個夏季都打破了最熱記錄。河流溫度比 50 年前高出近 2 攝氏度，這對這些冷血魚來說是一個問題。
在它們短暫生命中的暮色中，成年太平洋鮭魚遷徙回它們的出生河流產卵，延續著一個四年週期的生命，該生命週期會回溯數千公里進入海洋。“這些都是非常古老的魚，想象一下它們就像你的祖母和祖父，”U.B.C. 的鮭魚生態學家斯科特·欣奇 (Scott Hinch) 說，他是《科學》論文的合著者。當太平洋鮭魚靠近它們的產卵地時，它們會衰老並且自然免疫抑制。“因此，任何小的疾病、寄生蟲、自然發生的疾病，它們都會感染，然後這通常是一場與時間的賽跑。”
鮭魚在溯流而上和產卵的艱苦努力之後自然會死亡，但是，如果太多的魚在有機會產卵和使其受精之前過早死亡，就會帶來麻煩。
水汙染可能會使情況進一步惡化。“我們認為，目前環境中存在的一些汙染物類別，例如汙水處理廠排出的這些內分泌干擾物，正在影響魚類的免疫功能並改變其抗病能力，”溫頓說。同樣，弗雷澤河的紅鮭在喬治亞海峽的河口處遇到了來自溫哥華的汙水排放。
溫哥華太平洋鮭魚基金會的執行長布萊恩·裡德爾 (Brian Riddell) 說：“我個人認為，改變喬治亞海峽的環境質量也是對弗雷澤河紅鮭的解釋的重要組成部分。”
死魚游泳
使本已渾濁的水更加渾濁的是“早遷徙的晚期洄游”。如果聽起來自相矛盾，那是因為這些魚的一切都與理性背道而馳。這些是歷史上在產卵季節晚期遷徙的紅鮭，但最近已開始提前數週跳躍。人們真正需要了解的關於這群魚的是欣奇為它們創造的術語：“死魚游泳”。還有一點是，米勒-桑德斯的研究中取樣的大多數魚，即那些攜帶與死亡相關的基因特徵的魚，都是這些早遷徙的晚期洄游魚的一部分。
欣奇說：“通常，遷徙較早的魚是正在死亡的魚。”“總的來說，這些魚基本上在它們回來時就完蛋了。”
自 1996 年以來，越來越多的晚期洄游開始提前兩到三週（最多一個月）返回。如今，任何地方都有 40% 到 95% 的晚期洄游在河流溫度遠高於其歷史溫度時提前遷徙。欣奇及其同事的研究發現，早遷徙的晚期洄游魚的生理機能與它們正常時間的同類魚不同。它們的繁殖成熟度更高，壓力更大，並且它們的生理機能過早地適應了淡水環境。欣奇說：“因此，它們不僅被迫應對可能致命的 [河流] 溫度，而且它們的身體似乎也受到了某種損害。”
附近的哥倫比亞河的紅鮭以及硬頭鱒（也稱為虹鱒）面臨的溫度比歷史平均溫度高 2.5 度，它們已改變了遷徙時間以避開夏季高峰溫度。弗雷澤河的早期遷徙晚期洄游魚則不然，它們在河流最溫暖的時候遷徙。“顯然，這不是一種適應氣候變化的策略，”欣奇說。“它沒有被淘汰的事實表明，每年都有某種原因導致這種情況發生，而疾病是有道理的。”
即使哥倫比亞河的魚似乎比弗雷澤河的魚更擅長適應它們的遷徙模式，但這並不意味著它是值得效仿的模式。“哥倫比亞[河]是一個很好的警示故事，因為他們正在考慮如何應對那裡的鮭魚狀況，”一部新的 PBS 紀錄片《鮭魚：奔跑的挑戰》的導演吉姆·諾頓說。這部影片調查了整個太平洋西北地區太平洋鮭魚種群的崩潰，並研究了生物學家和工程師如何努力更好地管理該地區受威脅的鮭魚洄游。
諾頓說：“哥倫比亞對弗雷澤河的資訊是：在考慮如何應對你還不瞭解的變化時，要非常清楚，一旦你打破了系統，再多的金錢、創造力或工程技術也無法讓碎片重新組合在一起。”
科學能拯救鮭魚嗎？
2009 年大量弗雷澤河紅鮭失蹤促使加拿大聯邦司法部門對此事展開調查，即科恩委員會。為了強調科學家對魚類的瞭解有多麼少，2010 年的紅鮭洄游是一百年一遇的豐收，有 3400 萬條魚湧入河流。“從歷史低點到幾乎是歷史高點——這給管理帶來了很多不確定性，但也引發了為什麼波動如此之大的問題，”U.B.C. 的法雷爾說。美國地質調查局的溫頓指出，2010 年的紅鮭洄游是一種異常現象，面對的是多年來弗雷澤河紅鮭的穩步且令人擔憂的下降。
科恩委員會目前正在進行中，研究的合著者欣奇於 3 月中旬作為證人被傳喚。“向前看，真正的問題是，不管這是什麼，我們現在該怎麼辦，以及你如何面對它進行管理，”他說。
米勒-桑德斯本人將於今年夏天晚些時候出庭談論她的研究，該研究已被在調查的訴訟程式中引用。在此之前，她不太可能被允許自由地向媒體談論她的研究。不列顛哥倫比亞省最高法院法官布魯斯·科恩是負責監督調查的專員，他處於一種令人羨慕的境地，他必須聽取所有人的意見，並提出建議，以確保漁業在 2012 年 6 月之前的未來可持續性。
高階委員會顧問布萊恩·華萊士說：“我們將舉行一次關於疾病及其影響（如果有）的水產養殖的全面聽證會。氣候變化變暖與病原體之間的相互作用（如果有）將是該主題的一部分。”
加拿大漁業和海洋部在管理弗雷澤河紅鮭時，也必須兼顧眾多利益相關者及其需求：不同漁具型別的沿海漁業、河內原住民的捕撈以及加拿大最大的休閒漁業之一。
“他們希望我們的研究能告訴他們該怎麼做，而我們的研究告訴他們這很棘手，”辛奇說。“所以我們可能永遠無法找出確切的原因，但我們或許能夠拼湊出一系列潛在的原因。”
--Francie Diep撰寫並製作了本文的幻燈片演示。
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*澄清（2011年5月5日）：這句話在發表後進行了修改，以改變描述白血病何時困擾不列顛哥倫比亞省沿岸鮭魚養殖場的動詞時態。