Чинук из реки Колумбия потерял две трети своего генетического разнообразия, обнаружили исследователи из Университета штата Вашингтон. Исследователи пришли к такому выводу после извлечения ДНК из множества образцов костей, некоторые из которых были собраны целых 7000 лет назад, и сравнения их с ДНК чавычи, которая в настоящее время плавает в реках Снейк и Колумбия.
Сохранение генетического разнообразия является центральной целью Закона об исчезающих видах, отчасти потому, что он помогает видам адаптироваться к изменяющимся условиям. Тем не менее, это редко измеряется до такой степени. В статье, опубликованной в журнале PLOS One, исследователи говорят, что их анализ «обеспечивает первое прямое измерение сокращения генетического разнообразия чавычи с древнейших времен до наших дней». По сути, они выходят за рамки четырех аспектов управления рыболовством - среды обитания, вылова, инкубаторов и гидроэнергетики - и рассматривают пятый аспект - историю.
Вопрос о плотине
Исследователи не нашли конкретной причины снижения. Возможные воздействия включают сильное давление местного рыболовства на водопадах вдоль реки Колумбия, интенсивный лов рыбы после заселения европейцами и появление плотин. «Большой вопрос: это плотины или это огромное рыболовное давление, когда прибыли европейцы?» сказала Бобби Джонсон, которая провела исследование в рамках своей докторской диссертации WSU в области биологических наук. «Это разнообразие могло исчезнуть до того, как они установили плотины».
Соавторы Джонсона - Гэри Торгаард, почетный профессор биологических наук WSU, и Брайан Кемп, бывший молекулярный антрополог WSU и эксперт по древней ДНК, ныне работающий в Университете Оклахомы. Исследователи также тесно сотрудничали с племенами Спокан и Колвилл, ассоциированными агентствами и Стэном Гофом, директором Археологической и исторической службы Университета Восточного Вашингтона..
Снимок древнего мусора
Исследователи начали с 346 позвонков, извлеченных в основном из древних куч мусора или кучи мусора. Надев не один, а два слоя медицинских перчаток, чтобы избежать загрязнения образцов их собственной ДНК, исследователи собрали последовательности митохондриальной ДНК из области, общей для 84 древних рыб.
"Это похоже на небольшой снимок, который говорит вам, кто есть кто, кто в какой семье или к какому происхождению", - сказал Джонсон.
Затем она сравнила их с теми же идентифицирующими регионами на 379 современных образцах. «Мы обнаружили то, о чем давно подозревали, что существовало большое генетическое разнообразие, по крайней мере, до прибытия европейцев», - сказал Джонсон.
Колумбия против Снейк Ривер Чинук
Исследователи были удивлены, увидев большую разницу между разнообразием современной Колумбии и реки Снейк-Чинук. В верховьях Колумбии утрачено две трети генетического разнообразия чавычи. На Змее одна треть утрачена Хотя исследователи изучили древнюю ДНК чавычи из реки Спокан, современных чавычей для сравнения нет, поскольку строительство плотины Литтл-Фолс в 1911 году заблокировало их миграцию, сказал Джонсон.
Однако, по ее словам, исследователи обнаружили, что древняя группа имела большое количество родословных, шесть, «и разнообразие выше, чем у любого одиночного промысла в современной колумбийской выборке».
Рыбалка и плотины
Коренные американцы Северо-Запада ловят чавычу более 9 000 лет, часто вокруг естественных преград, таких как водопады, которые служили узким местом для невероятных ходов лосося. Европейцы быстро освоили промысел после прибытия в 1860-е годы, и в период с 1889 по 1922 год они добывали до 25 миллионов фунтов стерлингов в год.
Это число сократилось до 15 миллионов в год в середине 20-го века и сейчас составляет менее 5 миллионов, сообщают исследователи.
Плотина Рок-Айленд, первая на главном стволе реки Колумбия, была построена в 1933 году, за ней последовали плотина Бонневиль и плотина Гранд-Кули в 1941 году, преградившие путь океанскому лососю из более чем 1000 особей. миль верхней Колумбии. Dams on the Snake появились более десяти лет спустя. Исследователи пишут, что в бассейне реки Колумбия сейчас более 400 дамб, блокирующих более половины нерестилищ речной системы. Если бы исследователи связали потерю разнообразия с рыночным рыболовством или строительством плотины, им понадобилась бы ДНК рыб тех периодов. Однако им не удалось извлечь работающую ДНК из тканей лосося, сохранившихся в эпоху коммерческого рыболовства или строительства плотин. Их самая молодая древняя ДНК была взята из образца 150-летней давности, пойманного недалеко от форта Колвил.
Инструмент сохранения
Кемп, со-консультант Джонсона и Торгаард, сказал, что результаты исследования дают основу для того, что существовало в прошлом, и могут дать информацию для дискуссий о сложной задаче возвращения акций.
"Это исследование служит инструментом генетики сохранения", сказал он.
Финансирование исследования было предоставлено Вашингтонским морским грантом, Северо-западной научной ассоциацией, Исследовательским фондом Эллинга Университета штата Вашингтон, стипендией космических грантов НАСА и Обществом Палауза Одюбона.