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族群遺傳研究結果顯示芬蘭大西洋鮭之尺寸正在逐年縮水中

2018/12/10 @國際

族群遺傳研究結果顯示芬蘭大西洋鮭之尺寸正在逐年縮水中

  大西洋鮭(Salmo salar, Atlantic salmon)的營養價值高、肉質口感佳,因此深受廣大消費者喜愛,在魚市中具有高商業價值。市售的大西洋鮭多以人工繁殖方式大量養殖,其中著名的養殖國家有北歐挪威及南美智利等國,也是臺灣進口大西洋鮭的主要來源。大西洋鮭是卵生魚類,雌魚體積一般而言較雄魚大,可儲備產卵時所必須的能量。雌魚懷孕後會季節性洄游至河川上游產卵,孵化後的鮭魚長到適當的體長後,會隨河川順流至下游的海洋中,性成熟的鮭魚於交配後又會洄游至上游原生地產卵,完成其生活史。雖然現在多以人工繁殖的方式養殖大西洋鮭,但野生鮭魚多為生態系中的環境指標物種(indicator)及關鍵種(keystone species),在當地食物鏈中扮演重要的角色,長期監控鮭魚族群的動態,將有助於保育政策及漁業政策之擬訂。芬蘭赫爾辛基大學(University of Helsinki, Finland)、芬蘭自然資源研究院(Natural Resources Institute Finland)與芬蘭圖爾庫大學(University of Turku, Finland)的聯合研究團隊研究後發現,自1970年代調查以來近40年的時間裡,塔納河流域大西洋鮭的重量與體積正在逐年縮減中,這樣的現象也反映在該族群的基因中。

  過去的追蹤發現,生活在塔納河流域的大西洋鮭,其性成熟年齡愈趨年輕化,早熟的鮭魚相較於晚熟的鮭魚而言,有著體長較短、體重較輕的特徵,且通常雄魚較雌魚早熟。進一步研究發現性成熟特徵與基因Vgll3的遺傳型式有關。研究人員於Vgll3的基因座(locus)上發現多個遺傳變異,研究團隊將這些遺傳變異分成兩種不同型式的等位基因(又稱對偶基因,allele),並證實其中一個等位基因型式可反映出早熟且體積小、另一個型式則反映出晚熟且體積大的兩種特徵。研究發現成魚尺寸與性成熟年齡隨著年代發生變化的現象,皆反映在其調控基因Vgll3上。研究顯示鮭魚形態特徵的改變並非僅是單純隨環境變化而發生表型可塑性(phenotypic plasticity),而是基因型改變造成遺傳變異,進而產生表型特徵的改變。遺傳特徵隨世代產生變異,這意味著演化正在發生,原有的特徵因生存環境發生變化,逐漸演化成為新的特徵,以適應新的環境變化。研究也發現,大西洋鮭魚族群在短時間內快速地產生遺傳變異,多呈現在雄魚的外表形態及遺傳上,這顯示天擇(natural selection)可能僅作用在特定性別的個體上,產生性別衝突(sexual conflict)的現象。

  這項由芬蘭聯合研究團隊發現的重要成果已於今年10月已發表在<Nature Ecology & Evolution>,相關研究或許能在演化學、族群監控、漁業永續等領域加以應用。研究團隊也希望能在未來找出改變族群遺傳結構的關鍵環境因子,並盡可能防止其影響擴大。

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