高溫環(huán)境持續(xù)上升 將推動熱敏魚類物種滅絕

5月27日，記者從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校魚類遺傳育種與繁育實驗室沈志剛副教授團(tuán)隊發(fā)表了一項研究成果。該研究以黃顙魚為研究對象，揭示了全球變暖背景下持續(xù)上升的高溫環(huán)境，將通過削弱種群繁殖力，而對性別分化熱敏魚類的種群維持產(chǎn)生潛在威脅。

全球溫度升高已成為不爭事實，全球表面平均溫度在以每十年提升0.19℃的速度增長，這可能在未來百年內(nèi)導(dǎo)致數(shù)千種物種滅絕。魚類作為低等脊椎動物，物種數(shù)量多，生境分布廣，其性別分化最具多樣性和復(fù)雜性。

目前，普遍接受的觀點是，雌雄異體魚類的性別是由遺傳、環(huán)境或兩者的相互作用決定。據(jù)報道，環(huán)境應(yīng)激包括極端溫度、種群密度、明亮的背景顏色、低溶氧、非中性pH值和食物豐度質(zhì)量低等所有環(huán)境應(yīng)激源，普遍性導(dǎo)致魚類雄性化或種群雄性比例增加。因此，全球環(huán)境變暖可能通過改變性別分化方向，打破種群有效性別比例，從而間接推動熱敏魚類物種滅絕。

沈志剛團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)，黃顙魚的性別由遺傳和環(huán)境相互作用決定，高溫能誘導(dǎo)部分XX遺傳型雌性個體雄性化，是研究環(huán)境與性別分化關(guān)聯(lián)的極好對象。

該研究通過三個方面表明全球變暖(高溫環(huán)境)會削弱熱敏硬骨魚物種種群持續(xù)性。首先，沈志剛團(tuán)隊建立多個黃顙魚家系，將不同家系幼魚在性別分化溫度敏感時期暴露于高溫環(huán)境，模擬極端升溫氣候。通過性別特異性分子標(biāo)記與性腺組織學(xué)分析，確定了高溫普遍誘導(dǎo)各家系XX遺傳型雌魚雄性化，但存在明顯的家系差異。

其次，通過性腺組織學(xué)和計算機(jī)輔助精子分析系統(tǒng)，確定了XX偽雄魚繁殖性能顯著低于正常XY雄魚。最后，團(tuán)隊將XX與XY遺傳型個體暴露于環(huán)境脅迫中(包括高溫、寄生蟲和低氧脅迫)，發(fā)現(xiàn)XY遺傳型在環(huán)境脅迫下表現(xiàn)出更低的存活率。

此外，該研究還結(jié)合數(shù)學(xué)模型，預(yù)測了性別分化熱敏魚類在全球變暖大背景下種群性比的變化規(guī)律。

綜上所述，全球變暖引發(fā)的高溫脅迫將從誘導(dǎo)XX遺傳型雌魚雄性化、削弱XX偽雄魚生殖性能和導(dǎo)致XY遺傳型雄性特異性高死亡率三方面，使性別分化熱敏性硬骨魚類物種長期處于潛在的生存威脅之中。

據(jù)悉，該校碩士研究生于躍為論文第一作者，沈志剛為論文通訊作者。該研究得到中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項資金和湖北省自然科學(xué)基金的資助。(科技日報記者 吳純新 通訊員 蔣朝常)

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