新的基因組測序顯示近親繁殖導致瀕危虎鯨數量下降

發表于 2025-12-10 00:57:36 來源：桑間濮上網

新的基因組測序顯示近親繁殖導致瀕危虎鯨數量下降Credit: Unsplash/CC0 Public Domain
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by NOAA Headquarters）：太平洋西北部的南方居留型虎鯨數量少且與世隔絕，這導致了高度的基因鯨數降近親繁殖。根據發表在《自然生態與進化》上的組測殖導致瀕研究，這種近親繁殖導致了它們的示近減少，隨著周圍虎鯨數量的親繁增加，這種減少還在繼續。危虎
這項突破性的量下新研究將現代基因組學與數十年的仔細實地觀察相結合。一個國際研究小組填補了我們對為什么南方居留型虎鯨數量減少的新的序顯理解的一個主要空白。
來自73頭鯨魚種群的基因鯨數降最新測序基因組表明，除了人類的組測殖導致瀕影響，如幾十年前海洋公園的示近捕獲，近親繁殖是親繁一個重要的問題。導致它們數量下降的危虎其他眾所周知的因素包括干擾、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境條件的其他重大改善，近親繁殖很可能會繼續下降。
“這些結果表明，近親繁殖的衰退會極大地限制瀕危種群的恢復，”研究人員總結道。
“這對所有關心這個與西北部聯系如此緊密的獨特虎鯨種群的人來說都是一個壞消息，”美國國家海洋與大氣管理局西北漁業科學中心的研究遺傳學家、新研究的主要作者馬蒂·考爾多什說。“與此同時，這開始回答長期存在的問題，即為什么實質性的復蘇努力沒有產生我們希望的結果，以及未來的選擇可能是什么。”
南方居留型虎鯨基因組測序
這項研究包括2018年開始的南部居留型基因組測序的第一個主要發現。這項研究是與基因組公司BGI和大自然保護協會合作進行的。
該項目已經解碼了大約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群體的存活率和出生率一直低于該地區的其他虎鯨，這項研究強調了近親繁殖的個體和死亡風險增加之間的密切聯系，”科學中心的統計學家、該研究的合著者埃里克·沃德說。“這是我們從未有過的觀點，它開始填補我們理解上的空白。”
新的基因組測序顯示近親繁殖導致瀕危虎鯨數量下降

近親繁殖的衰退會極大地限制恢復。Credit: NOAA Fisheries
應對已知威脅
從歷史上看，研究人員一直關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漁業的2008年恢復計劃將近親繁殖列為一個問題，但直到最近科學家才有技術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，使鯨魚更容易受到其他威脅。西雅圖西北漁業科學中心的科學家布拉德·漢森說，這突出了通過恢復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，他領導了對鯨魚的實地研究。
“鯨魚不一定死于近親繁殖本身，它們過早死亡是因為近親繁殖使它們更容易受到疾病或其他問題的影響，”他說。“我們需要將這些因素產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歲時開始繁殖，20歲出頭時達到繁殖高峰期。新的分析顯示，與近親結婚最少的個體相比，近親結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個后代。
為了保持數量的穩定或增加，動物種群必須為每只雌性動物生產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繁殖，或者通過從其他地區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。大多數是南方居留型虎鯨。這減少了已經是一個孤立群體的遺傳多樣性。這也可能使種群處于競爭劣勢，因為東北太平洋的其他食魚虎鯨種群數量增加了兩倍，為鮭魚獵物帶來了更多競爭。
很少有鯨魚占據主導地位
早期的基因研究由西北漁業科學中心的資深科學家邁克爾·福特領導，他是當前研究的合著者。它表明南方居留型虎鯨經常在他們的家庭群體中交配。2018年的分析發現，自1990年以來，科學家們從中取樣的幼鯨中，有一半以上是由兩頭雄鯨生育的。少數鯨魚的主導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環境變化。
當時，南部居留型虎鯨種群中76頭瀕危鯨魚中只有26頭在繁殖。減少種群的有效規模會增加近親繁殖的可能性，并危及個體動物的生存。這種生存減少導致了種群數量的持續增長，包括從20世紀90年代中期的近100頭鯨魚下降到現在的73頭。
科學家們使用模型來預測人口的未來，假設環境條件是過去幾十年的平均水平。當他們假設所有鯨魚和最少近親繁殖的動物有相同的生存概率時，種群數量增加了。然而，當他們應用近親繁殖種群的實際生存幾率時，這個數字下降了。
沃德說:“認為這僅僅是近親繁殖造成的下降是錯誤的。”“在過去的50年里，這個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間的推移而波動。這些綜合影響，加上虎鯨的交配系統——只有少數雄性為基因庫做出貢獻——可能使近親繁殖近年來成為一個更大的威脅。”

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