【进化需要多久?100年足矣!】19世纪90年代,来自加利福尼亚州的虹鳟被引入密歇根湖(淡水湖),在那里生存繁衍下来,成为外来引入物种。原本虹鳟在河流中孵化,卵成年回到海洋中生活。而这些生活在密歇根湖的虹鳟虽然会继续到上河流产卵,不过成年后不再返回海洋,而是回到密歇根湖。
为了研究它们如何适应从海水(半生海水半生淡水)到淡水的环境,科学家们对264条虹鳟进行了基因组测序。这264条虹鳟一部分来自密歇根湖,剩下的来自原产地。
经过对比,科学家确定人为引入导致密歇根湖的虹鳟所有29条染色体的遗传多样性一致降低。尽管遗传多样性降低,密歇根湖的虹鳟三个染色体区域发生了改变,这些改变与适应新环境相关。
第一个区域里包含神经酰胺激酶(ceramide kinase)的功能发生变化,这可能会改变密歇根湖虹鳟的代谢和伤口愈合率,可以修复寄生虫带来的伤害。很多淡水鱼类具有这样的特征。第二个和第三个区域编码碳酸酐酶和溶质载体蛋白发生改变,二者都对渗透调节至关重要,可以令密歇根湖虹鳟在生理上适应淡水。
这项研究表明,尽管全基因组遗传多样性减少,物种可以迅速适应新的环境,不可思议的是,密歇根湖虹鳟仅仅用了百余年就完成了生活史的转变,这是典型的快速进化。中国科普博览
