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Science:科学家发现突变体鱼对有毒废弃物具有高度耐受性

来源:生物谷 2016-12-13 09:41


(图片摘自www.sciencealert.com)

2016年12月13日 讯 /生物谷BIOON/ --研究者们最近在美国东部海岸发现了一类发生突变的鱼类,该种鱼抵抗有毒废弃物的能力是正常的鱼类的8000多倍。

这些条纹状的"荫鱼",或者叫鳉鱼,常常居住在高度污染的水域,比如新泽西的Newark以及弗吉尼亚的Elizabeth流域。如今,科学家们发现其在发生了极度地突变之后能够适应当地的污染废弃物。

鳉鱼是水生物爱好者的宠儿,因为其体型小而且体表有各种各样美丽的颜色。同时,由于其独特的栖息地,它也是生态学家用于探究水域环境的一类"指示器"。

"我们能够发现,生活在这些地方的鳉鱼对于高毒性的化学物质具有非凡的耐受力",来自加州戴维斯分校的环境毒理学家Andrew Whitehead说道。

据调查,这些高度污染的水域中存在二噁英,多氯联苯,重金属等有毒化学物质,这些物质的含量达到了普通鳉鱼致死量的8000多倍。究其原因,这些的水域中生活的鳉鱼种类与其它水域并没有多大区别,而其本身的基因则发生了突变。

Whitehead等人从高度污染的水域中收集了400多条鳉鱼,并分析了其基因组的组成。通过序列比对,研究者们发现在污染的水域中生活的鳉鱼某些特定的基因均发生了突变。

这些突变能够阻断有毒化合物引起细胞死亡的信号通路,另外,它们仅仅存在于生活在污染水域中的鳉鱼体内,这是因为这些突变的基因在干净的水域中没有任何优势。

看到水生生命适应了环境中存在的剧毒物质,也许我们应该庆幸,但事实并非如此。"不幸的是,我们试图保护的大多数物种并没有足够多样化的基因库,因此其难以适应快速恶化的环境"。鳉鱼的优势在于其基因的多样性,因此能够进行多种基因的保护,最终能够针对不同的环境繁殖出最佳的基因组合。

但这些突变的出现都是有代价的。在适应有毒环境而发生定向突变的同时,原本多样化的基因库变得越来越少,这时如果再出现其它的恶化情况,对于这一物种来说将会是致命的打击。

相关结果发表在《science》杂志上。(生物谷Bioon.com)

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PMC:

PMID:

The genomic landscape of rapid repeated evolutionary adaptation to toxic pollution in wild fish

Noah M. Reid, Dina A. Proestou, Bryan W. Clark, Wesley C. Warren, John K. Colbourne, Joseph R. Shaw, Sibel I. Karchner, Mark E. Hahn, Diane Nacci, Marjorie F. Oleksiak10, Douglas L. Crawford, Andrew Whitehead

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