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Dec. 16 2016

小魚神進化 再髒的水都毒不死牠

  • 小魚神進化 再髒的水都毒不死牠

    小魚神進化 再髒的水都毒不死牠

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根據《科學》(Science期刊中一篇由加州大學主導的研究報告指出,美國東岸四個嚴重受到汙染的河口,這種魚在基因突變後進化出非常強大的抗毒能力,並得以在工業廢水的環境下生存。專家認為這項發現有助於探討化學汙染對人類及動物的影響。

佛羅里達大學的魚類生物學家克里斯多福.馬蒂紐克(Christopher Martyniuk)說,「最重要的問題是:牠們在高度污染的環境下,生長繁衍速度有多快?這份研究恰恰提供了解答。」

這種魚分布在大西洋西岸沿岸的半鹹水域。研究報告的作者、環境毒理學家安德魯.懷海(Andrew Whitehead)說,這種魚種對環境污染非常敏感,因此被當作生態環境健康程度的指標。

然而科學家在許多遭嚴重汙染的區域出現了令人意外的現象:發現能極度承受化學汙染的鱂魚,是一般鱂魚致死毒量的八千倍。然而牠們看起來就像沒事一樣。科學家們懷疑這些魚產生了分子突變,牠們的基因密碼改變了牠們身體應付污染的方式,並保有原本的外觀。

懷海和同僚欲對這些基因突變有更進一步的了解,因此他們從麻州新貝德福德港(New Bedford Harbor)、紐澤西紐沃克灣(Newark Bay)、康乃狄克橋港(Bridgeport)以及維吉尼亞州的伊麗莎白河(Elizabeth River)蒐集了近四百隻鱂魚。這些地點從1950至1960年代間開始,便一直受到戴奧辛、多氯聯苯、汞及其他工業化學廢料的高度汙染。

研究員們將這些魚的基因組合排列出來,並且和附近未受汙染的鱂魚基因做比對。他們發現在汙染環境中的魚都有同一組的基因發生突變,而這些突變能夠讓細胞中的分子免遭化學汙染物的損害。而這種複雜的變種狀況在未面臨汙染的魚群中極為稀少。研究員表示,或許是因為這種突變並未對生存在乾淨水域中的魚隻構成優勢。

懷海說,雖然這種鱂魚演化到適應汙染水質的狀態,但這不代表其他魚種也會出現類似的突變來適應環境。

鱂魚家族的特別在於其基因比他種動物具備更豐富的多樣性。這種適應汙染的基因組或許在群體中便已存在。然而那些基因多樣性較貧乏的族群,可能天生就缺乏這種條件。

雖然適者生存,但這種變異可能還是得付出代價:基因的多樣性有稍微減少。「當這些魚為了適應環境而轉變時,有可能會造成基因多樣性的流失;而這會讓這群魚在未來適應新環境時變得更有壓力。」魚類生物學家路克.伊瓦諾維克(Luke Iwanowicz)說。

這項研究可以讓世人了解各種生物對環境改變的適應力。「缺少這些基因組的種族,在面對未來逐漸暖化及污染加劇的環境,會更缺少應變能力。」馬蒂紐克說。

懷海說,這個發現也能幫助科學家了解,人類身上不同的基因組對於抵抗疾病的強弱之別。

 

撰文:Lindsey Konkel

編譯:林品竹

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