Ørreder i mineforurenede floder er genetisk isolerede, viser ny undersøgelse

Ørreder, der lever i floder, der er forurenet af metal fra gamle miner på tværs af de britiske øer, er genetisk "isoleret" fra andre ørreder, viser ny forskning. Værket vises i Mangfoldighed og distributioner .

Forskere analyserede ørreder på 71 steder i Storbritannien og Irland, hvor mange floder indeholder metal, der er skyllet ud fra nedlagte miner.

Mens ørreder i metalforurenede floder ser sunde ud, er de genetisk adskilte - og en mangel på diversitet i disse bestande gør dem sårbare over for fremtidige trusler. Ved at sammenligne DNA'et af ørreder i floder med og uden metalforurening fandt forskerne ud af, at metaltolerante ørredpopulationer delte sig fra de bredere arter i perioder med højest minedrift.

Undersøgelsen, af universiteterne i Exeter og Cardiff, blev udført i fire regioner:det vestlige Wales, det nordøstlige England, det sydvestlige England og det sydøstlige Irland.

"Vi fandt massivt reduceret genetisk diversitet i nogle af disse ørredpopulationer, der bor i metalpåvirkede farvande," sagde professor Jamie Stevens fra University of Exeter.

"Disse fisk bærer en høj byrde af metaller, hvor giftig binding af opløste metaller til deres gæller forårsager kvælning, men ørreder, der kan tåle dette, er dukket op i forurenede floder. Hvis fisk uden denne tolerance svømmer ind i disse floder, skal de enten forlade eller dø Dette betyder, at de metaltolerante fisk er genetisk isolerede og ikke udveksler gener med andre ørredpopulationer. Så selvom disse fisk kan være sunde, hvor de er, er den genetiske mangfoldighed, der gjorde det muligt for dem at tilpasse sig denne hurtige ændring i deres miljø. mangler nu - hvilket gør dem mere sårbare over for fremtidige ændringer."

Almindelige metalforurenende stoffer i tidligere mineområder omfatter bly og kobber, og mange fisk og andre arter i disse floder er allerede blevet udslettet.

Fremkomsten af ​​metalresistente ørreder med høj genetisk differentiering fra nabopopulationer og reduceret diversitet blev set i bestande, der beboede metalforurenede floder i Cornwall, Wales og det nordøstlige England.

"Dette er sandsynligvis resultatet af udvælgelsespres - evolution drevet i dette tilfælde af overlevelse eller ikke-overlevelse, afhængigt af evnen til at modstå metalforurening," sagde Dr. Daniel Osmond, fra Westcountry Rivers Trust, som udførte forskningen som en del af hans ph.d. i Exeter.

Undersøgelsen fandt de højeste niveauer af genetisk isolation i floder, der både var forurenet med metal og påvirket af fysiske barrierer såsom dæmninger og overløb. Metalforureningsniveauet svinger og stiger ofte i perioder med høj nedbør.

Dr. Osmond forklarede:"Gennem forskellige perioder af historien har disse mineregioner været globalt vigtige i deres industrielle produktion af mange metaller. Dette har dog efterladt forurenede landskaber såsom West Cornwall, som reelt er en gigantisk honeycomb af gamle miner. Når der kommer regn, kan disse fyldes med vand, og det kan strømme ud i floder."

Vandrende ferskvandsfisk er gået betydeligt tilbage i mange områder, og selvom ørreder ikke anses for at være en truet art, viser undersøgelsen, at ørreder kan være mere sårbare end tidligere antaget.

Forskerne siger, at reduktion af udvaskning af minevand og fjernelse af fysiske barrierer i floder kan bidrage til at reducere genetisk isolation.

Undersøgelsen brugte simuleringer af populationer gennem tiden, modellerede forskellige historiske evolutionære scenarier og virkningerne af disse på den genetiske mangfoldighed af populationer, sammenlignede disse med de samplede populationer i dag for at forudsige, hvilke evolutionære scenarier der var mest troværdige.