新的基因組測序顯示近親繁殖導(dǎo)致瀕?；ⅥL數(shù)量下降Credit: Unsplash/CC0 Public Domain
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by NOAA Headquarters）：太平洋西北部的南方居留型虎鯨數(shù)量少且與世隔絕，這導(dǎo)致了高度的基因鯨數(shù)降近親繁殖。根據(jù)發(fā)表在《自然生態(tài)與進(jìn)化》上的組測殖導(dǎo)致瀕研究，這種近親繁殖導(dǎo)致了它們的示近減少，隨著周圍虎鯨數(shù)量的親繁增加，這種減少還在繼續(xù)。危虎
這項(xiàng)突破性的量下新研究將現(xiàn)代基因組學(xué)與數(shù)十年的仔細(xì)實(shí)地觀察相結(jié)合。一個(gè)國際研究小組填補(bǔ)了我們對為什么南方居留型虎鯨數(shù)量減少的新的序顯理解的一個(gè)主要空白。
來自73頭鯨魚種群的基因鯨數(shù)降最新測序基因組表明，除了人類的組測殖導(dǎo)致瀕影響，如幾十年前海洋公園的示近捕獲，近親繁殖是親繁一個(gè)重要的問題。導(dǎo)致它們數(shù)量下降的?；⑵渌娝苤囊蛩匕ǜ蓴_、污染物和可能的量下獵物限制。
通過減少它們的新的序顯存活率，近親繁殖可以將鯨魚的壽命縮短將近一半。如果沒有其他種群的基因流入或者環(huán)境條件的其他重大改善，近親繁殖很可能會繼續(xù)下降。
“這些結(jié)果表明，近親繁殖的衰退會極大地限制瀕危種群的恢復(fù)，”研究人員總結(jié)道。
“這對所有關(guān)心這個(gè)與西北部聯(lián)系如此緊密的獨(dú)特虎鯨種群的人來說都是一個(gè)壞消息，”美國國家海洋與大氣管理局西北漁業(yè)科學(xué)中心的研究遺傳學(xué)家、新研究的主要作者馬蒂·考爾多什說?！芭c此同時(shí)，這開始回答長期存在的問題，即為什么實(shí)質(zhì)性的復(fù)蘇努力沒有產(chǎn)生我們希望的結(jié)果，以及未來的選擇可能是什么?！?br>南方居留型虎鯨基因組測序
這項(xiàng)研究包括2018年開始的南部居留型基因組測序的第一個(gè)主要發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)研究是與基因組公司BGI和大自然保護(hù)協(xié)會合作進(jìn)行的。
該項(xiàng)目已經(jīng)解碼了大約100頭南方居留型虎鯨的DNA，其中包括一些近年來死亡的虎鯨。它還觀察了東北太平洋其他種群的鯨魚。
“長期以來，我們一直難以理解為什么這個(gè)群體的存活率和出生率一直低于該地區(qū)的其他虎鯨，這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了近親繁殖的個(gè)體和死亡風(fēng)險(xiǎn)增加之間的密切聯(lián)系，”科學(xué)中心的統(tǒng)計(jì)學(xué)家、該研究的合著者埃里克·沃德說?！斑@是我們從未有過的觀點(diǎn)，它開始填補(bǔ)我們理解上的空白?！?br>
近親繁殖的衰退會極大地限制恢復(fù)。Credit: NOAA Fisheries
應(yīng)對已知威脅
從歷史上看，研究人員一直關(guān)注南方居留型虎鯨面臨的三大威脅:
鮭魚獵物的波動有毒污染物來自船舶和其他船只的干擾和噪音
NOAA漁業(yè)的2008年恢復(fù)計(jì)劃將近親繁殖列為一個(gè)問題，但直到最近科學(xué)家才有技術(shù)來衡量它對種群的影響。
新的研究表明，近親繁殖極大地限制了種群的增長和恢復(fù)，使鯨魚更容易受到其他威脅。西雅圖西北漁業(yè)科學(xué)中心的科學(xué)家布拉德·漢森說，這突出了通過恢復(fù)鮭魚棲息地和其他方式解決鯨魚面臨的其他威脅的緊迫性，他領(lǐng)導(dǎo)了對鯨魚的實(shí)地研究。
“鯨魚不一定死于近親繁殖本身，它們過早死亡是因?yàn)榻H繁殖使它們更容易受到疾病或其他問題的影響，”他說?！拔覀冃枰獙⑦@些因素產(chǎn)生影響的可能性降至最低。”
近親繁殖會縮短壽命
虎鯨大約在10歲時(shí)開始繁殖，20歲出頭時(shí)達(dá)到繁殖高峰期。新的分析顯示，與近親結(jié)婚最少的個(gè)體相比，近親結(jié)婚最多的南方居留型虎鯨活到40歲的幾率不到一半。近親繁殖程度低的雌鯨壽命足夠長，一生平均能生育2.6個(gè)后代。那些高度近親繁殖的人在他們較短的生命中平均生育1.6個(gè)后代。
為了保持?jǐn)?shù)量的穩(wěn)定或增加，動物種群必須為每只雌性動物生產(chǎn)至少兩只存活的后代。
野生動物管理人員通常通過動物園或水族館的圈養(yǎng)繁殖，或者通過從其他地區(qū)引入動物來增加基因多樣性，來解決小種群中的近親繁殖問題。然而，這不太可能幫助南方居留型虎鯨，他們選擇不與其他虎鯨繁殖。眾所周知，它們會在自己的水域遇到其他虎鯨，但只在自己的種群中繁殖。
在20世紀(jì)60年代和70年代，海洋公園從薩利希海移走了大約50頭常駐虎鯨。其他人死于被俘。大多數(shù)是南方居留型虎鯨。這減少了已經(jīng)是一個(gè)孤立群體的遺傳多樣性。這也可能使種群處于競爭劣勢，因?yàn)闁|北太平洋的其他食魚虎鯨種群數(shù)量增加了兩倍，為鮭魚獵物帶來了更多競爭。
很少有鯨魚占據(jù)主導(dǎo)地位
早期的基因研究由西北漁業(yè)科學(xué)中心的資深科學(xué)家邁克爾·福特領(lǐng)導(dǎo)，他是當(dāng)前研究的合著者。它表明南方居留型虎鯨經(jīng)常在他們的家庭群體中交配。2018年的分析發(fā)現(xiàn)，自1990年以來，科學(xué)家們從中取樣的幼鯨中，有一半以上是由兩頭雄鯨生育的。少數(shù)鯨魚的主導(dǎo)地位阻止了基因混合，而這種基因混合原本可以幫助避免近親繁殖和適應(yīng)環(huán)境變化。
當(dāng)時(shí)，南部居留型虎鯨種群中76頭瀕危鯨魚中只有26頭在繁殖。減少種群的有效規(guī)模會增加近親繁殖的可能性，并危及個(gè)體動物的生存。這種生存減少導(dǎo)致了種群數(shù)量的持續(xù)增長，包括從20世紀(jì)90年代中期的近100頭鯨魚下降到現(xiàn)在的73頭。
科學(xué)家們使用模型來預(yù)測人口的未來，假設(shè)環(huán)境條件是過去幾十年的平均水平。當(dāng)他們假設(shè)所有鯨魚和最少近親繁殖的動物有相同的生存概率時(shí)，種群數(shù)量增加了。然而，當(dāng)他們應(yīng)用近親繁殖種群的實(shí)際生存幾率時(shí)，這個(gè)數(shù)字下降了。
沃德說:“認(rèn)為這僅僅是近親繁殖造成的下降是錯(cuò)誤的?！薄霸谶^去的50年里，這個(gè)群體受到了多種壓力的影響，各種威脅對南方居留型虎鯨的相對影響隨著時(shí)間的推移而波動。這些綜合影響，加上虎鯨的交配系統(tǒng)——只有少數(shù)雄性為基因庫做出貢獻(xiàn)——可能使近親繁殖近年來成為一個(gè)更大的威脅?！?

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