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與滅絕賽跑:瀕危尖吻鯖鯊的基因生命線被發現

尖吻鯖鯊正因過度捕撈而瀕臨滅絕,然而基因分析顯示,大西洋的尖吻鯖鯊種群仍保有高度的基因多樣性。一項新研究強調,迫切需要停止過度捕撈,保護這種海洋中速度最快的鯊魚,因為它們正在不斷變化的氣候中艱難求生。

尖吻鯖鯊是海洋中速度最快的鯊魚,但它們卻無法擺脫無情的過度捕撈,而這正將它們推向滅絕的邊緣。全球對其肉類和極具價值的魚鰭的需求,已將這種掠食者列入國際自然保護聯盟(IUCN)的瀕危物種名單,以及《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)的附錄二。

大西洋的尖吻鯖鯊情況尤為危急。目前,其種群被視為兩個獨立的魚群進行管理,基於漁業的評估顯示,北大西洋的尖吻鯖鯊已被過度捕撈。

獨立的科學調查利用部署在尖吻鯖鯊身上的衛星標籤資料,表明捕撈死亡率可能比先前漁業模型估計的高出10倍。在國際漁業的巨大壓力下,出現了兩個關鍵問題:尖吻鯖鯊的基因健康和適應潛力是否已受到損害?目前基於兩個獨立種群的漁業管理策略是否有科學依據?

由美國諾瓦東方大學拯救海洋基金會鯊魚研究中心(SOSF - SRC)和蓋伊·哈維研究所的安德莉亞·伯納德博士和馬赫穆德·希夫吉教授領導的一組科學家,已在《環境應用》雜誌上發表了他們的研究成果。

科學家們首次對大西洋幾乎整個分佈範圍內的尖吻鯖鯊的線粒體DNA進行了全基因組測序,並對其核基因組進行了高解析度掃描。

這些基因組評估發現了一條潛在的生命線,這應促使我們更加迫切地遏制過度捕撈。希夫吉教授解釋說:「儘管遭受了數十年的捕撈壓力,大西洋的尖吻鯖鯊仍顯示出(相對)較高的基因多樣性水平。種群中的基因多樣性使物種能夠適應環境變化,或在災難中生存下來。」雖然過度捕撈是全球鯊魚面臨的最大威脅,但許多物種仍易受複雜且多重的額外威脅影響,如棲息地喪失、深海採礦、汙染和氣候變化。

希夫吉教授表示:「我們相當驚訝,但也很高興地看到,目前尖吻鯖鯊的基因健康似乎尚未因過度捕撈導致的種群減少而受到嚴重損害。這意味著,如果我們能透過緊急遏制過度捕撈,防止尖吻鯖鯊的基因多樣性進一步流失,我們就更有希望讓這個物種保持必要的適應力,使其種群能夠適應快速變化的氣候並生存下去。」

他進一步警告說:「通常,在我們研究的大多數被開發利用的鯊魚物種中,我們看到的基因多樣性都非常低。」極度瀕危的大雙髻鯊就是這樣一個例子,這種鯊魚也因捕撈而瀕臨滅絕,而且由於缺乏適應快速變化氣候的基因多樣性,它滅絕的風險更高。

科學家們還假設,像尖吻鯖鯊這樣的遊牧性鯊魚,能夠在大洋中進行非凡的長途遷徙,它們的基因交流應該很少受到阻礙。而研究團隊對尖吻鯖鯊核DNA的高解析度掃描結果也確實證實了這一點。

核DNA從父母雙方遺傳而來,這表明雄性尖吻鯖鯊確實在大西洋中廣泛活動,並廣泛傳播它們的基因。希夫吉教授說:「雌性尖吻鯖鯊比雄性更大,它們也完全有能力進行這種大規模的遷徙。但當我們研究線粒體DNA(僅從母親那裡遺傳的遺傳物質)時,卻看到了不同的情況。」

線粒體基因組序列顯示,北半球和南半球的尖吻鯖鯊種群存在母系遺傳結構。用科學術語來說,就是每個半球的種群在基因上彼此不同。事實上,研究結果表明,儘管雌性尖吻鯖鯊可能和雄性一樣活動範圍廣泛,但它們會回到某個半球的關鍵地點產仔。如果我們要保護這種重要的基因多樣性,現在有了這些高解析度的基因資訊,對大西洋兩個不同種群(北大西洋和南大西洋尖吻鯖鯊)的管理就有了科學依據。

參考文獻:《跨水域的聯絡:對一種遠洋、瀕危頂級掠食者鯊魚(尖吻鯖鯊)的大西洋種群動態的雙細胞器、基因組規模評估》,作者:安德莉亞·M·伯納德、瑪麗莎·R·梅爾羅斯、金伯利·A·芬尼根、布拉德利·M·韋瑟比和馬赫穆德·S·希夫吉,2025年1月22日,《進化應用》。DOI: 10.1111/eva.70071