全球变暖和基因组多样性丧失改变了实验鱼类种群的生物量及其体型分布

《Global Change Biology》：Global Warming and Genomic Diversity Loss Alter the Biomass and the Size Distribution of Experimental Fish Populations

变暖与遗传多样性丧失共同影响变温动物种群生产力和体型分布，实验通过调控鱼类种群基因组多样性和气候条件，发现变暖降低幼体生长率但提高成体存活率，而基因组多样性减少加剧体型均一化并降低种群生产力。基因组多样性对生态系统恢复力有关键作用。

　　

摘要

全球变暖和遗传多样性的丧失是全球变化的两个主要因素，它们对外温动物的生产力和体型分布的综合影响却鲜有研究。然而，由于遗传多样性应使种群对环境变化更具抵抗力，因此种群内部遗传多样性的丧失可能会加剧全球变暖对外温动物种群的影响。在这项研究中，我们利用淡水中型生态系统，在1年内同时操纵了实验鱼群（Phoxinus dragarum）的基因组多样性和气候条件（正常气候和温暖气候），以填补这一研究空白。我们测量了不同条件下的鱼类种群生产力（总生物量）和体型分布（变异系数和体型谱），以及幼鱼和成鱼的个体生长率和存活率。气候变暖并未改变鱼群的生产力，但种群内部基因组多样性的丧失（通过数千个SNP进行评估）却降低了生产力。然而，在温暖气候下以及基因组多样性较低的情况下，鱼群的体重更加均匀（变异系数更低，体型谱指数也更小）。这些种群层面的影响通过温暖气候和基因组多样性对幼鱼和成鱼的不同影响得到了进一步体现：具体而言，成鱼的存活率在温暖条件下较低，而幼鱼的个体生长率在温暖处理组中较高。我们的研究表明，全球变暖和遗传多样性的丧失对鱼类种群的生产力和体型分布具有综合影响。尽管这些综合效应难以预测，但我们发现遗传多样性在生物体应对气候变暖的过程中可能起着关键作用，这突显了种内多样性对生态系统恢复力和适应性的重要性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据和代码可在Figshare上公开获取，网址为 10.6084/m9.figshare.30489050。