En Stanford-studie avslører hvordan forurensning endrer luktesansen til sverdhalefisk, presser dem til å hybridisere og truer det biologiske mangfoldet.

L 'elveforurensning Det endrer ikke bare økosystemer, men kan til og med gå så langt som å modifisere parringsatferd og artsgenetikk Dyr. Vi så dette skje fra 1980-tallet og utover med ciklidene i Victoriasjøen, hvis stadig mer forurensede vann – kombinert med kommersiell introduksjon av nilabbor – førte til tapet av mellom 200 og 300 fiskearter i løpet av et tiår. Det stadig mer grumsete vannet hadde fratatt hunnene deres visuelle veier – de som tillot dem å identifisere hannene av arten sin.

Ifølge en ny studie ledet av Stanford-forskere, ser det ut til at noe veldig likt skjer med andre små akvariefisker, sverdholderDenne gangen ser det imidlertid ut til at hybridiseringen er forårsaket av tap av luktesansen.

En forurensning som er i stand til å blande gener

Kjent i sin akvarieversjon som xiphoid eller sverdholder, på grunn av sin lange sverdformede halefinne, den lille fisken som tilhører slekten Xiphophorus De er hjemmehørende i ferskvannsbassengene i Mellom-Amerika. Prydnadshandelen har gjort noen arter svært vanlige, som for eksempel Xiphophorus hellerii og X. maculatus, og diverse hybridiseringer av dem. genetisk blanding Mellom fisk av forskjellige arter ser det imidlertid også ut til å forekomme i naturen. Dette skyldes forurensning. Dette er hva som kommer frem i en ny studie utført av Stanford-forskere, som nettopp ble publisert i Current Biology.

Studien undersøkte to arter: Xiphophorus malinche, eller høylandssverdhale, som beholder den karakteristiske spissen på halefinnen, og Xiphophorus birkemanni, som tydelig skiller seg fra den andre ved sin seilformede ryggfinne. Forskerne tok vann- og fiskeprøver fra minst ti punkter langs fire elver i Huasteca-regionen, i Mexico. Denne regionen, forklarer de, som ligger nord for Mexico by og innover i landet fra Mexicogolfen, byr på varierte landskap, inkludert uberørt villmark, kvegfarmer og gårder.

En av de analyserte elvene krysser spesielt en byen med omtrent 3.000 innbyggereOg det er i nærheten av dette urbaniserte området at forskerne oppdaget de mest interessante tingene. I mellomtiden, nedstrøms fra byen, ble vannet (forutsigbart) forurenset: forskerne påpeker at prøvene tatt i dette området virket mer grumsete og viste høyere nivåer av kjemikalier som nitrater og fosfater, samt tungmetaller som kobber, bly og kadmium, sammenlignet med de som tas oppstrøms. Det som er verre er imidlertid at denne typen press allerede viser sine effekter på småfisk av slekten Xiphophorus.

Skadede neser og ødelagte artsbarrierer

Analyse av sverdhaleeksemplarer som lever nedstrøms fra byen avslørte at hunner manglet luktcilier, de hårlignende sensoriske strukturene i nesen som lar dem oppfatte lukter. De hadde også et større antall slimproduserende celler, noe som på en måte betyr at de var overbelastet, akkurat som mennesker som blir forkjølet. Genetisk analyse av fiskeembryoer, forklarer forskerne, avslørte at mange av de fødte eksemplarene hadde egenskaper som lå mellom de to fiskeartene.hybridisering.

«Forskningen fremhever hvordan nylige miljøendringer ser ut til å forårsake virkelig drastiske genetiske og evolusjonære endringer i disse fiskegruppene. Det er sannsynlig at dette fenomenet forekommer i stor skala på tvers av mange forskjellige arter og økosystemer.»

spiega Molly Schumer, seniorforfatter av studien og førsteamanuensis i biologi ved Stanfords School of Humanities and Social Sciences.

Resultatene fra den nye studien bidrar dermed til den økende bevisførselen for at menneskelig påvirkning på miljøet truer det biologiske mangfoldet ikke bare gjennom utryddelse, men også gjennom hybridisering. Som forskningen viser, kan denne trenden være forårsaket nettopp av skadene forurensning forårsaker på nesene til ... Xiphophorus:

«Vi antar at nedstrøms hybridsverming er drevet av en kjemisk endring av luktesansen som påvirker parringspreferanser.»

Det virker nesten som om vi ser drama om cichlider i Victoriasjøen, i Øst-Afrika, hvis hunner, som ikke lenger kunne skille de sterke fargene til hannene i det forurensede vannet som var blitt grumsete, begynte å pare seg med hanner av alle arter, noe som førte til dannelsen av forskjellige hybridpopulasjoner.

Hybridisering og helse: en trussel mot biologisk mangfold

Kom spiega Ben Moran, førsteforfatter av studien og tidligere doktorgradsstudent ved Schumers laboratorium, ville hovedfaktoren som forstyrrer den reproduktive isolasjonen til de to artene være forurensning:

«Vi har ikke ugjendrivelige bevis, men vi har svært gode indisier for at hybridisering forårsaker tap av biologisk mangfold hos disse fiskene. Og det er sannsynligvis knyttet til hvordan mennesker påvirker miljøet.»

har forklart.

Tidligere forskning fra Schumers laboratorium har vist at hybridisering mellom disse to artene kan være skadelig, forårsake melanom hos noen fisk og en dødelig metabolsk forstyrrelse hos andre. De nye funnene kan derfor peke på en potensiell langsiktig trussel for disse små fiskene.

«Én bekymring er reduksjonen i populasjonens helse. Men fra et bevaringsperspektiv kan hybridisering føre til en slags artskollaps, hvor det først var to arter, så til slutt bare én gjenstår og biologisk mangfold går tapt.»

konkluderer professor Schumer.

Her er tre innsikter som kan interessere deg:

Biodiversitet: Fremtiden for ferskvann begynner i byene
Er det virkelig en havvalnøttinvasjon i Østersjøen?
Fiskemangfoldet i Sveits, en unik kulturarv i verden

Forskere sammenlignet den genetiske sammensetningen av sverdfiskembryoer oppstrøms og nedstrøms fra byen for å få mer innsikt i deres opprinnelse (Foto: Ben Moran)