#新研究表明：受矿山污染河流中的鳟鱼在基因上是“孤立的”#最新研究表明，生活在被不列颠群岛旧矿井金属污染的河流中的鳟鱼在基因上与其他鳟​​鱼“隔离”。该研究发表在《多样性与分布》上。

一条褐鳟鱼。图片来源：Daniel Osmond

　　研究人员在英国和爱尔兰的 71 个地点对褐鳟鱼进行了分析，那里的许多河流中都含有从废弃矿井中冲刷出来的金属。

　　虽然受金属污染的河流中的鳟鱼看起来很健康，但它们的基因却截然不同——这些种群缺乏多样性，使它们容易受到未来威胁。通过比较受金属污染和不受金属污染的河流中鳟鱼的 DNA，研究人员发现，在采矿活动高峰期，耐金属的鳟鱼种群会与其他物种分离。

　　这项研究由埃克塞特大学和卡迪夫大学开展，在四个地区进行：威尔士西部、英格兰东北部、英格兰西南部和爱尔兰东南部。

　　埃克塞特大学的杰米史蒂文斯教授说：“我们发现，栖息在受金属影响的水域中的一些鳟鱼种群的遗传多样性大幅降低。”

　　“这些鱼体内含有大量的金属，溶解的金属与鳃结合会产生毒性，导致它们窒息，但受污染的河流中出现了能够耐受这种金属的鳟鱼。如果没有这种耐受性的鱼游进这些河流，它们要么离开，要么死于这种暴露。这意味着对金属具有耐受性的鱼在基因上是孤立的，不会与其他鳟鱼种群交换基因。因此，虽然这些鱼在它们所在的地方可能很健康，但现在缺乏使它们能够适应环境快速变化的遗传多样性——这使它们更容易受到未来变化的影响。”

矿井水流入伊斯特威斯河。图片来源：Daniel Osmond

　　前采矿区常见的金属污染物包括铅和铜，这些河流中的许多鱼类和其他物种已经灭绝。

　　在康沃尔郡、威尔士和英格兰东北部受到金属污染的河流中，出现了抗金属鳟鱼，这种鳟鱼与邻近种群的遗传分化程度高，多样性降低。

　　“这很可能是选择压力的结果——在这种情况下，进化是由生存还是非生存驱动的，取决于抵御金属污染的能力，”西部乡村河流信托基金的丹尼尔·奥斯蒙德博士说，他在埃克塞特攻读博士学位期间进行了这项研究。

　　研究发现，在受到金属污染且受到水坝和堰等物理屏障影响的河流中，基因隔离程度最高。金属污染水平波动较大，通常在降雨量大的时候上升。

　　奥斯蒙德博士解释说：“纵观历史的不同时期，这些采矿区对多种金属的工业生产都具有全球重要性。然而，这也留下了污染严重的地区，如西康沃尔郡，那里实际上是一个巨大的旧矿山蜂窝。下雨时，这些矿山会充满水，然后流入河流。”

　　许多地区的淡水洄游鱼类数量已大幅减少，尽管鳟鱼不被认为是受威胁物种，但研究表明鳟鱼可能比以前认为的更脆弱。

　　研究人员表示，减少矿井水冲刷和消除河流中的物理障碍有助于减少基因隔离。

　　该研究采用了随时间变化的种群模拟，模拟了不同的历史进化情景及其对种群遗传多样性的影响，并将它们与当今采样的种群进行比较，以预测哪些进化情景最可信。

　　更多信息：生活在后工业化环境中：不列颠群岛褐鳟鱼(Salmo trutta L.)的遗传分化重复模式，多样性和分布(2024 年)。