新观点：捕鱼会改变基因表达

　　

——一项研究通过实验室培养的斑马鱼捕获实验表明，这能引发超过4000个基因活性发生变化，同时这些基因在斑马鱼中等位基因频率也发生了变化

生物通报道：越来越多的证据表明，诸如商业捕鱼、狩猎等人类活动以及杀虫剂和抗生素的使用导致物种进化出现了许多戏剧性的进化。当你坐在餐桌前准备享用一顿美味的大餐时，你可能根本不会联想到物种进化问题。但是，如果你仔细观察一下就会发现一些异样。那些又粗又脆的胡萝卜、香嫩美味的鸡肉、外观看起来又红又亮的西红柿明显与它们天然祖先有很大的差异。那些圈养的家畜和种植的农作物往往都是在我们人类的影响下进行了人为的选择，如口味和大小等方面，从而导致动物和植物的后代与祖先之间出现了不同的基因频率。这种基因的变化就是进化，而上述所说的进化则来自于一个被称为“人工选择”的过程。

一项最新的实验室研究就表明根据一定大小来捕鱼，会导致鱼类这一群体广泛的遗传变化。这一研究成果公布在5月13日的Molecular Ecology杂志上。

来自芬兰图尔库大学的的博士后研究员Silva Uusi-Heikkilä等人在每一代斑马鱼群落中，捕捞了尺寸最大的那75％的鱼，经过五代之后，研究人员自由放样鱼群，然后测量动物中基因表达的水平。结果他们发现数千个基因的活性出现了显著差异。

Uusi-Heikkilä在芬兰科学院新闻发布会上表示：“实验中移去了鱼群中最大的个体，这样经过五代尺寸上的筛选，导致了超过4000个基因的表达差异。我们这项研究还证明出现表达差异的基因也会出现显著的等位基因频率变化。”

总体来说，基因表达模式的变化导致整个群体变异减少，而这种基因表达差异被认为对于适应环境变化非常重要。Uusi-Heikkilä表示即使是在恢复期，“鱼类中的基因表达差异继续减少”。

研究人员进一步发现，饲养繁殖本身就可以诱导基因表达变化。他们的这一发现属于最近的一个新研究领域：生态进化生物学（eco-evolutionary biology），即进化可以在生态进程中同时发生，这种相互作用对于渔业来说至关重要，因为越来越多的证据表明根据大小来筛选捕捞会在相当短的时间内诱发捕捞种群的进化变化。

Uusi-Heikkilä在他们的论文中写道：“捕捞和饲养繁殖都能引发基因表达发生改变，这对于强调可持续渔业中的进化发展具有重要意义”。

去年一项研究也指出商业捕鱼不仅仅会对鱼群个体大小的进化产生影响，而且也会对鱼群个体的性成熟期产生影响，导致鱼群个体更早熟。因为那些带有晚熟基因的个体在还没有机会繁育后代的时候就已经被捕捞上岸，从而鱼群中这部分晚熟基因也被排除了。这种由商业捕鱼导致的选择压力和进化还有更严重的生态系统后果。比如，大西洋真鳕以前可达数米长，而现在长度只有1米左右。在一个生态系统中，某种生物可能曾经是顶级捕食者，而现在则变成了其它生物的猎物。

此外，狩猎也会对物种进化产生重大影响。分布于加拿大阿尔伯塔省等地的落基山大角羊一直是猎人们追逐的目标。猎人们喜欢捕猎个体最大、最引人注目的雄性大角羊。这些大个子拥有强大的角，在与其它雄性打斗时往往胜算较大，因此也更容易打败小个子大角羊，从而获得更多与雌性交配的机会。加拿大阿尔伯塔大学科学家大卫-科尔特曼教授的研究团队曾经对落基山大角羊进行了长达40年的研究。他们发现，雄性落基山大角羊在年轻时角长得很快，但是一只成功的公羊必须要足够长寿才有可能取得社会优势。一旦成功了，它就可能有许多后代。猎人们对这些大个子雄性大角羊施加了强大的进化压力。它们的大个子优势瞬间变成了劣势，因为它们是猎人心目中最理想的猎物。这种压力让小个子大角羊获得了机会。随着大个子被捕猎，小个子越来越多，它们的基因也得以传递下来。和捕鱼一样，狩猎也导致进化变化。因此，落基山大角羊也进化得越来越小，已经小了25%。

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原文标题：

Rapid, broad-scale gene expression evolution in experimentally harvested fish populations