随风暴迁徙的寄生虫广泛传播

特大飓风扰乱海洋生物种群

Gnathiid parasite.

颚虱类寄生虫。

Matthew Nicholson

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2017年,就在研究人员结束在维尔京群岛和波多黎各之间碧绿海域的本季实地考察工作后,接连发生的特大飓风摧毁了他们的研究地点和实验室。这对该团队研究鲜为人知的颚虱类寄生虫的工作是一个严重的挫折,这些寄生虫的幼虫附着在海水鱼身上并吸食它们的血液。

但葡萄牙波尔图大学的分子生态学家、近期发表在Scientific Reports上的一项研究的主要作者胡安·安德烈斯·帕甘表示,这场不幸也提供了一个难得的机会来研究灾难性飓风如何影响海洋动物种群。自2013年以来,该团队(自称为颚虱类国家)每年都会收集一种以鲍勃·马利(Bob Marley)的名字命名的物种(Gnathia marleyi),这种物种发现在珊瑚礁中。飓风过后,研究人员返回收集更多样本。他们冒着水母和鲨鱼的危险,为颚虱类设置陷阱,这些寄生虫在夜间最为活跃。

在他们的新研究中,科学家对飓风前后在各个地点收集的种群样本中的颚虱类DNA进行了测序,这些飓风是数十年来袭击该地区的最强烈的连续风暴。“我们能够非常清楚地确定,在飓风之前,这些种群是稳定的,”帕甘说,这意味着这些寄生虫年复一年地留在相同的隔离区域。


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风暴过后,情况发生了变化。

颚虱类不擅长长距离游泳。在正常情况下,它们会停留在小区域,类似于其他无脊椎动物,如甲壳类动物和软体动物。但是G. marleyi搭乘2017年的飓风进行了异常长距离的迁徙,一些显然传播了超过250公里。阿肯色州立大学海洋生态学家、研究合著者、团队负责人保罗·西克尔说,研究人员发现,这种位移导致了“种群库的混合”,进而导致颚虱类种群的基因更加相似。“飓风使所有这些都趋于同质化,”西克尔说。“在任何一个地点,多样性都变得更高。但总的来说,[种群]变得更加均匀,因为事物被移动了。”他说,这可能是第一个明确的、基于遗传学的证据,表明飓风会影响海洋物种的遗传多样性。

“对我来说,关键在于气候变化,”未参与这项研究的佛罗里达理工学院海洋生物学家理查德·阿伦森说。阿伦森表示,如果飓风强度如预测的那样增加,这项研究表明,在一些原本会留在隔离种群中的海洋动物中,可能会出现更多的基因同质化。他补充说,这将使边缘种群不太可能分裂并产生新物种。

研究人员还在调查这些寄生虫是否传播可能危害鱼类种群的血源性病原体。西克尔说,如果是这样,这项研究可能说明未来特大飓风过后可能爆发寄生虫传播疾病。

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