随着南非冬季的到来，人们开始期待地球上规模最大、最壮观的迁徙之一：夸祖鲁-纳塔尔沙丁鱼大迁徙。在非洲南端附近的海域，数亿条细长的银色鱼类聚集成巨大的鱼群，开始沿着彩虹之国东海岸向东北方向迁徙数百公里。大规模迁徙吸引了包括鲨鱼、俯冲轰炸的鸬鹚、布氏鲸和海豚巨群在内的众多捕食者。随之而来的捕食狂潮本身也吸引了来自世界各地的潜水员和游客。但是，为什么虚弱的鱼类会接受这种挑战尚不清楚，尤其是在只有大约 10% 的南非沙丁鱼参与迁徙，并且有些年份鱼类根本不迁徙的情况下。
一种流行的解释认为，参与迁徙的沙丁鱼属于在印度洋演化而来的一个独特的东部亚种群，因此这些鱼类是本能地迁徙到那里的祖传产卵地。但是，对数百条南非沙丁鱼进行的基因组分析表明，迁徙中的沙丁鱼来自大西洋，这表明这种壮观的迁徙可能对鱼类没有任何好处，反而将它们困在充满敌意的水域中，研究人员今年秋天在《科学进展》杂志上撰文写道。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校的海洋生物学家杰西卡·格拉斯说：“我们习惯于适应性对生物体有利，但情况并非总是如此，”“这些动物正在做一些实际上对它们的长远发展不利的事情。”她没有参与这项研究。
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研究人员检查了沿南非海岸捕获的 284 条沙丁鱼的 DNA 序列。其中包括居住在大西洋和印度洋的鱼类，以及来自 2015 年、2018 年和 2019 年沙丁鱼迁徙的鱼类，研究人员预计这些鱼类是第三个东海岸种群的成员。检查了数千个标记的遗传共性，以努力识别广泛的亚种群。
与适应特定水温相关的 DNA 片段中出现了一种地理趋势：大西洋鱼类在基因上适应寒冷水域，而印度洋鱼类在基因上适应温暖水域。
令研究人员惊讶的是，没有遗传证据表明存在第三个亚种群栖息在南非东海岸并沿着该海岸迁徙。相反，从迁徙中采集的鱼类与大西洋沙丁鱼具有共同的遗传特征，表明它们来自数百公里外的大西洋。“发现这些沙丁鱼来自完全不同的地方，这非常出乎意料，”该研究的主要作者、约翰内斯堡大学的海洋生物学家彼得·特斯克说。
特斯克解释说，尽管沙丁鱼倾向于偏爱不同的海域，但鱼类进行突袭是很常见的。来自大西洋的沙丁鱼有时会迷失方向，进入温暖的南部水域，在那里它们可能会遇到沿着海岸涌出的短暂的寒冷、营养丰富的水脉，这让它们想起了它们在大西洋的家园范围，他说。这些适应寒冷的鱼类不知不觉地沿着这些水域向东北方向游去，结果当上升流停止时，它们就被困在温暖的印度洋水域中。沙丁鱼已经在温暖的条件下遭受生物学上的痛苦，它们还受到来自空中和海上无数捕食者的袭击。
特斯克说，这种现象是生态陷阱的一个例子。他举例说，“鹰隼迁入城市地区是因为那里有很多鸽子。这在一段时间内是有益的，因为那里有很多食物，但它们感染了太多疾病，以至于它们的后代无法存活。” 在沙丁鱼的案例中，他补充说，“我们有一个自然界的巨大规模的例子——可能是记录中最大的——可能已经持续了数千年。”
这些发现还解答了有关沙丁鱼的其他问题，沙丁鱼是南非重要的商业鱼类。近几十年来，该国大西洋沿岸的沙丁鱼渔业已经崩溃。一些渔业管理者曾认为，来自印度洋的沙丁鱼可能有助于大西洋沿岸沙丁鱼数量的恢复，但新的发现表明，这种情况不太可能发生，因为这两个沙丁鱼种群已经适应了不同的水温。“这解释了为什么[大西洋]种群崩溃以及为什么南部海岸没有补充，”特斯克说。“我们需要保护西海岸的沙丁鱼，以避免更多问题，”他补充说。“基本上，只需减少该地区的捕鱼量即可。就这么简单。”
随着气候变暖导致海洋温度稳步上升，夸祖鲁-纳塔尔沙丁鱼大迁徙的命运尚不确定。即使寒冷的上升流继续发生，东海岸沿线变暖的水域也可能迫使沙丁鱼迁徙随着时间的推移而逐渐消失，赶在鱼类到达通常会来盛宴的鲨鱼和海豚以及其他捕食者之前。气候变化预示着地球生态系统的无数负面结果，但格拉斯说，较温暖的海洋水域可能通过抑制致命的迁徙来帮助拯救四处游荡的大西洋沙丁鱼。她补充说：“这有点令人欣慰。”