En studie från Stanford avslöjar hur föroreningar förändrar luktsinnet hos svärdstjärtfiskar, vilket driver dem att hybridisera och hotar den biologiska mångfalden.

L 'flodföroreningar Det förändrar inte bara ekosystemen, utan kan till och med gå så långt som att modifiera parningsbeteenden och artgenetik Djur. Vi såg detta hända från 1980-talet och framåt med cikliderna i Victoriasjön, vars alltmer förorenade vatten – i kombination med kommersiell introduktion av nilabborre – ledde till förlusten av mellan 200 och 300 fiskarter inom ett decennium. Det alltmer grumliga vattnet hade berövat honorna deras synvägar – de som gjorde det möjligt för dem att identifiera hanarna av sin art.

Enligt en ny studie ledd av Stanford-forskare verkar något mycket liknande hända med andra små akvariefiskar, svärdshållareDen här gången verkar dock hybridiseringen orsakas av förlusten av luktsinne.

En förorening som kan blanda gener

Kända i sin akvarieversion som xiphoid eller svärdhållare, för sin långa svärdformade stjärtfena, den lilla fisken som tillhör släktet Xiphophorus De är inhemska i sötvattensbassängerna i Centralamerika. Prydnadshandeln har gjort vissa arter mycket vanliga, såsom Xiphophorus hellerii e il X. maculatusoch olika hybridiseringar av dem. genetisk blandning Mellan fiskar av olika arter verkar det dock även förekomma i naturen. Detta beror på föroreningar. Detta framgår av en ny studie utförd av Stanford-forskare, som just publicerats i Current Biology.

Studien undersökte två arter: Xiphophorus malinche, eller höglandssvärdstjärt, som behåller den karakteristiska spetsen på stjärtfenan, och Xiphophorus birchmanni, som tydligt skiljer sig från den andra genom sin segelformade ryggfena. Forskarna tog vatten- och fiskprover från minst tio punkter längs fyra floder i Huasteca-regionen, i Mexiko. Denna region, förklarar de, som ligger norr om Mexico City och inåt landet från Mexikanska golfen, har varierande landskap, inklusive orörd vildmark, boskapsrancher och gårdar.

En av de analyserade floderna korsar i synnerhet en stad med cirka 3 000 invånareOch det är nära detta urbaniserade område som forskarna upptäckte de mest intressanta sakerna. Samtidigt, nedströms staden, visade sig vattnet (förutsägbart) vara förorenat: forskarna påpekar att proverna som togs i detta område verkade mer grumliga och visade högre halter av kemikalier som nitrater och fosfater, såväl som tungmetaller som koppar, bly och kadmium, jämfört med de som tas uppströms. Värre är dock att denna typ av tryck redan visar sina effekter på små fiskar av släktet Xiphophorus.

Skadade nosar och trasiga artbarriärer

Analys av svärdsvansexemplar som lever nedströms staden avslöjade att kvinnor saknade luktcilier, de hårliknande sensoriska strukturerna i deras näsor som gör att de kan uppfatta lukter. De hade också ett större antal slemproducerande celler, vilket på sätt och vis betyder att de var överbelastad, precis som människor som blir förkylda. Genetisk analys av fiskembryon, förklarar forskarna, visade att många av de födda exemplaren hade egenskaper som låg mellan de två fiskarterna.hybridisering.

"Forskningen belyser hur de senaste miljöförändringarna verkar orsaka verkligt drastiska genetiska och evolutionära förändringar i dessa fiskgrupper. Det är troligt att detta fenomen förekommer i stor skala över många olika arter och ekosystem."

spiega Molly Schumer, seniorförfattare till studien och docent i biologi vid Stanfords School of Humanities and Social Sciences.

Resultaten av den nya studien bidrar därmed till de växande bevisen för att mänsklig påverkan på miljön hotar den biologiska mångfalden inte bara genom utrotning, utan även genom hybridisering. Som forskningen konstaterar kan denna trend orsakas just av de skador som föroreningar orsakar på näsorna på ... Xiphophorus:

"Vi antar att svärmning nedströms i hybrider drivs av en kemisk förändring av luktsinne som påverkar parningspreferenser."

Det verkar nästan som att vi ser Drama om ciklider i Victoriasjön, i Östafrika, vars honor, som inte längre kunde urskilja hanarnas ljusa färger i det förorenade vattnet som hade blivit grumligt, började para sig med hanar av alla arter vilket ledde till bildandet av olika hybridpopulationer.

Hybridisering och hälsa: ett hot mot den biologiska mångfalden

Kom spiega Ben Moran, studiens första författare och tidigare doktorand i Schumers laboratorium, skulle den främsta faktorn som stör den reproduktiva isoleringen av de två arterna vara föroreningar:

"Vi har inga obestridliga bevis, men vi har mycket goda indicier för att hybridisering orsakar en förlust av biologisk mångfald hos dessa fiskar. Och det är sannolikt kopplat till hur människor påverkar miljön."

har förklarat.

Tidigare forskning från Schumers laboratorium har visat att hybridisering mellan dessa två arter kan vara skadlig och orsaka melanom hos vissa fiskar och en dödlig ämnesomsättningsstörning hos andra. De nya resultaten skulle därför kunna peka på en potentiellt långsiktigt hot för dessa små fiskar.

"En oro är den minskade populationshälsan. Men ur ett bevarandeperspektiv skulle hybridisering kunna leda till ett slags artkollaps, där det först fanns två arter, sedan så småningom bara en återstår och den biologiska mångfalden går förlorad."

avslutar professor Schumer.

Här är tre insikter som kan intressera dig:

Biologisk mångfald: Sötvattens framtid börjar i städer
Finns det verkligen en invasion av havsvalnöt i Östersjön?
Fiskens biologiska mångfald i Schweiz, ett unikt arv i världen

Forskare jämförde den genetiska sammansättningen hos svärdfiskembryon uppströms och nedströms från staden för att få mer insikt i deras ursprung (Foto: Ben Moran)