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标题: 养殖品种三文鱼的逆袭 [打印本页]

作者: 梦飞扬 时间: 2014-3-16 12:14
标题: 养殖品种三文鱼的逆袭
自人类发现大西洋鲑（Salmo salar）的美味起，它们被包养，阿不，被养殖的生涯就拉开了序幕。大家常说的“三文鱼”一般就指它们。近日东安格利亚大学的科学家们在《Evolutionary Applications》上发表了自己的研究，证实养殖品种的鲑鱼繁殖力和野生的不分上下[1]。这给养殖和生态工作者们敲响了警钟。果壳网就此对文章的通讯作者马特·盖奇（Matt Gage）教授进行了专访。

三文鱼，一般是大西洋鲑（Salmo salar），是很重（měi）要（wèi）的海洋鱼类。野生鲑鱼正在遭受养殖品种“下乡”的威胁。图片来源：fda.gov

“我们用的是Aquagen项目里的养殖品种——这是最广泛养殖的大西洋鲑的品种之一，”盖奇教授告诉中国水产频道：“我们（在实验室里）用南森河的河水把它们养在和野生品种生活状态一样的条件下——南森河的鲑鱼也是Aquagen培育养殖种所用的最主要的祖先。”
随着需求的上升和技术的进步，鲑鱼的养殖量在上世纪60年代经历了指数增长。一项2005年的报告估测世界上95%的鲑鱼都是人工养殖[2]。“养殖品种的生长速率要高得多，它们的遗传多样性更低，似乎不懂得躲避捕食者，取食时也更有攻击性，”盖奇介绍道：“……有理由相信养殖鲑鱼的生育力已经发生了变化：驯养通常需要品系间杂交和近亲交配（为了快速生长），这些可能影响生育力。而且因为养殖的鱼都是通过人工剥出精和卵进行体外受精来‘繁殖’的，这样宽松的选择可能会让配子质量降低。”但研究小组对两种鱼进行了一系列测试，包括精子的竞争力（形态、动力、速度、游动方向和寿命等）和卵的适应性，以及两种鱼相互杂交的后代数量。所有的测试结果都表明二者的生育力相差不大。
由于鲑鱼是洄游鱼类，它们的“鱼生”需要下次海才能完整，因而养殖中难免有漏网之鱼。又因为养殖网箱和围栏的选址较挑剔，“放养”的方式依旧存在：渔户把鱼苗人工养大后，放回河流任其洄游，回头再来捕捉——该方法虽然在逐年减少，但仍无法挽回养殖品种大量“下乡”的局面——事实上，世界上每年溜出养殖场的鲑鱼多达几百万条[3]。盖奇教授说：“养殖种的渗入可能会侵蚀（野生）鲑鱼适应当地的重要基因（例如洄游的物候，成熟后的体型，归航的本能），甚至使其丢失。”
鱼类大多是体外受精，对“另一半”的选择最终还是精卵之间决定的——更何况对野生大西洋鲑而言，平均会有16条雄性在同一条雌性产的卵上散布精子[4]。这就意味着，即使养殖的鲑鱼生存力差劲，只要它们产生的配子足够有竞争力，也能把差劲的生存力传给下一代。“二者的‘杂交’会产生长得又快又爱挑衅的稚鱼，这会成为野生种群的生态负担，”盖奇对果壳网说：“然后它们又因自身适应养殖的行为生长特性，存活率低下。”长此以往，野生种群会遭遇生存危机，并进而影响到食物链中的其它生物。

两种鱼之间的同种异系繁殖结果表明养殖（蓝色）和野生（红色）鲑鱼的精子竞争力在养殖的雌鱼（左）和野生的雌鱼（右）面前差异不大。图片来源：Sarah E. Yeates et al. (2014) Evolutionary Applications

盖奇的团队表明，养殖的鲑鱼在配子水平上和野生的一样有竞争力；如果逃逸出来的鱼在野外生活一段时间后恢复了繁殖行为，显然会使它们与野生鱼群的杂交成为一种威胁。事实上，1989至1996年间在北大西洋捕到的野生鱼群里，据记录已经有20%至40%是养殖个体了[2]。而近些年野生种群的大幅减少，除开气候和过度捕捞等因素外，养殖个体的入侵难逃干系。
“是的，许多野生的鲑鱼品种都被‘污染’了，但现在亡羊补牢、恢复野生基因型还不晚，”盖奇告诉水产频道：“虽然大西洋鲑在近50年里数量减少了90%——我们还能保护剩下的10%，它们不仅是基石物种（keystone species），而且对钓鱼者和相关经济来说也非常重要。养殖出的性状大体上不会利于野外生存，尽管它们一直在大规模得通过‘遗传湮没（genetic swamping）’进入野生种群——因为养殖规模太大，有太多的鱼漏网。所以，尽快阻止这些并不晚，而且能够解除关于养殖鱼类逃逸的重要担忧之一。”
“一个解决方案就是在鲑鱼养殖中引入三倍体——在鱼卵受精后立马施以压力，使雌性的第二套染色体（第二极体）无法分离并丢失（正常情况下应该丢失），那么这条小鱼就有一套爸爸的和两套妈妈的染色体，当它长大后会长出两套性腺，但不具有育性。”盖奇说。
当被问及部分民众对基因改造食物的排斥是否会对此有影响时，盖奇认为，如果解释得到位，并不会有这种担忧：“小麦也是四倍体或者六倍体——在正常胚胎发育中引入细微变化，进而促进产生我们在食物生产中看重的性状，这并不是什么新鲜事——这和特异性选择长得快的鱼和优质奶牛没有区别。”
三倍体转基因鲑鱼在大洋彼岸的北美已经投入生产。（相关阅读：加拿大批准转基因鲑鱼商业生产；FDA认定转基因三文鱼对环境无害）“美国正为潜在市场培育转基因鲑鱼，有些人对此表示担忧。”想让人们更为接受基因改造的鲑鱼，盖奇指出“不妨多考虑将来，想想那些野生鲑鱼，然后尽快向鲑鱼养殖系统引入三倍体化，对野生种群尽一份责任。”
“最新的研究表明，三倍体鱼的产量和二倍体一样，而且在针对它们的生长和适应性上进行培育后可能会更好。我们在英国养殖食用/垂钓用的虹鳟已经在过去几十年全都三倍体化了，”他补充道：“目前挪威已经进行了一些使用三倍体鲑鱼的实验，明年就能有结果，所以（三倍体进入养殖业和市场）是有可能发生的。”
希望在科学家和养殖者的共同努力下，野生的鲑鱼能尽快度过这次危机。
参考文献：

Yeates,S.E., Einum, S., Fleming, I.A., Holt, W.V., & Gage,M.J.G. (2014). Assessing risks of invasion through gamete performance: Farm Atlantic salmon sperm and eggs show equivalence in function, fertility, compatibility and competitiveness to wild Atlantic salmon. Evolutionary Applications.
Naylor, R., Hindar, K., Fleming, I. A., Goldburg, R., Williams, S., Volpe, J., ... & Mangel, M. (2005). Fugitive salmon: assessing the risks of escaped fish from net-pen aquaculture. BioScience, 55(5), 427-437.
McGinnity, P., Prodöhl, P., Ferguson, A., Hynes, R., ó Maoiléidigh, N., Baker, N., ... & Cross, T. (2003). Fitness reduction and potential extinction of wild populations of Atlantic salmon, Salmo salar, as a result of interactions with escaped farm salmon. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 270(1532), 2443-2450.
Weir, L. K., Hutchings, J. A., Fleming, I. A., & Einum, S. (2004). Dominance relationships and behavioural correlates of individual spawning success in farmed and wild male Atlantic salmon, Salmo salar. Journal of Animal Ecology, 73(6), 1069-1079.

作者: 西部渔业 时间: 2014-3-16 19:06
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