FoodPro Preloader

Forurensning Spurs Hurtig tilpasning i ørret


Forskning på villfiskpopulasjoner legger til et økende bevis på at menneskelige aktiviteter - spesielt forurensende miljøet - kan stimulere rask utvikling i komplekse livsformer. Tidligere har biologer antatt at den genetiske sminke av slike organismer endres sakte, over tusen om ikke millioner av år. I l

Forskning på villfiskpopulasjoner legger til et økende bevis på at menneskelige aktiviteter - spesielt forurensende miljøet - kan stimulere rask utvikling i komplekse livsformer. Tidligere har biologer antatt at den genetiske sminke av slike organismer endres sakte, over tusen om ikke millioner av år.

I løpet av det siste tiåret har det imidlertid vist seg at Atlanterhavet tomcod ( Microgadus tomcod ) og killifish ( Fundulus heteroclitus ) i New England har utviklet motstand mot giftige PCB (polyklorerte bifenyler) dumpet i innsjøer, elver og kystvann i løpet av det 20. århundre. På samme måte har populasjoner av gul abborre ( Perca flavescens ) i flere kanadiske innsjøer klart å tilpasse seg mer enn 80 år med tungmetallutslipp fra smelteverk.

Det samme virker sant for ørret ( Salmo trutta ) i elvene i sørvestlige England. Nå viser en ny studie ikke bare at de lokale befolkningene i ørretene har endret seg raskt som følge av forurensning, det binder også forskjellige genetiske endringer til presise hendelser i menneskelig industrihistorie.

Regionen har en lang arv av gruvedrift, som går tilbake til bronsealderen, og sink, kobber, tinn, arsen og andre tungmetaller fortsetter å bli vasket i vannløp. Faktisk er visse avløpsmengder nå så giftige at bare lokalbefolkningen av ørret kan overleve der; Fiske som kommer fra andre steder vil dø.

For å teste for forurensningsfremkalt evolusjon og vurdere tidspunktet for endringene, sammenlignet forskere fra University of Exeter DNA-prøver fra 15 populasjoner av villørret (700 fisk totalt), ni beboer forurenset vannløp og seks fra rene steder. Ikke bare var populasjonenes genetiske sammensetning forskjellig vesentlig, divergensene kartlagt bemerkelsesverdig godt til viktige øyeblikk i nyere menneskehistorie.

Molekylær dating tyder på at metalltolererende fisken splittet fra sine rene elvemotorer i middelalderen, for ca 960 år siden - perioden da gruvedrift i regionen begynte på alvor. En annen splitt ble også kalt blant metallflodfisken, med populasjoner fra de mest forurensede vannløpene som divergerte for omtrent 150 år siden, denne tiden sammenfallende med høyden av gruvedrift i området og Storbritannias industrielle revolusjon. "Datingsteknikker kan være ganske upresise, men det faktum at begge splitter passer hendelser i historien så godt var overbevisende og en stor overraskelse, sier Jamie Stevens, forskningsleder. "Tilpasningen ser ut til å være metallspesifikk, med ørret i hver elv tilpasset en unik cocktail av metaller. En fisk i en elv kan tolerere arsen, men vil dø i et avløp som er høyt i tinn eller sink. "Forskerne, hvis funn ble publisert i juli 2015-spørsmålet om evolusjonære søknader, anser ørret fra disse farvannene til å være unike varianter av arten og bør beskyttes, ettersom de en dag tillater at forurensede elver fylles på nytt.

Men det er en ulempe for fisken. Ørret varianter best tilpasset metallforurensning lider også av et redusert genetisk repertoar - sannsynligvis et resultat av begynnelsen av befolkningsulykker når metallene først begynte å oversvømme vannveiene. Fisken som overlever disse flaskehalsene, som de er kjent, hadde mindre genetisk mangfoldighet å overføre til sine etterkommere. "Selv om de har tilpasset seg deres unike miljøer, sier Stevens, " den metalltolererende ørret kan ikke være godt egnet for fremtidig forandring, da de mangler det bredere genetiske repertoaret som trengs for å takle nye og uventede utfordringer. "

  • Dan Eatherley er miljøkonsulent og forfatter til Bushmaster: Raymond Ditmars og Jakt for verdens største viper . Han bor i sørvestlige England.

Nedskalert: Ny Nano-enhet kan veie enkeltmolekylerHvorfor "Venus Rainbow" er egentlig en herlighetForskere lager første rom-temperatur single-electron transistorLong-Locked Genome of Ancient Man SequencedIslamic Artisans konstruert eksotisk nonrepeating mønster 500 år før matematikereKan et tall løse klimaendringene?Exxon Valdez la til hvileContinent-Wide Telescope bringer galaktisk svart hull i fokus