研究显示,阿拉斯加的伊利亚姆纳湖港海豹在基因上与整个太平洋隔绝
2025-08-30 11:04

研究显示,阿拉斯加的伊利亚姆纳湖港海豹在基因上与整个太平洋隔绝

  

  Alaska's Iliamna Lake Harbor seals genetically isolated from entire Pacific Ocean

  全世界只有五种海豹全年生活在淡水栖息地。贝加尔湖海豹可能是最著名的,它生活在世界上最深、最古老的湖泊里,距离西伯利亚中部贝加尔湖的海洋1600公里。然而,也许最神秘的淡水海豹种群可以在离阿拉斯加的伊利亚姆纳湖更近的地方找到。

  尽管它们更广泛地不为人知,但阿拉斯加西南部的德纳纳阿萨巴斯坎人和中部尤皮克人早就知道伊利亚姆纳海豹,他们与这种小型鳍状动物有着深厚的文化和饮食联系。与全球其他淡水海豹种群不同,阿拉斯加最大湖泊的海豹在很大程度上被科学家忽视了。它们的偏远位置和研究这些难以捉摸的动物的困难导致了人们对它们缺乏关注。直到2013年,基因研究才最终确定它们是海豹。

  一个长期存在的问题是,伊亚姆纳湖的海豹是否与布里斯托尔湾的海豹分开,布里斯托尔湾是最近的海洋种群。海湾通过110公里长的Kvichak河与湖泊相连。斑海豹通常移动超过200公里,湖和布里斯托尔湾之间相对较短的距离,加上在河中偶尔看到的海豹,导致了它们定期在淡水和海洋栖息地之间移动的假设。

  由佛罗里达大西洋大学领导的一组科学家与当地土著社区合作,开始寻找答案。研究人员对湖中的海豹进行了基因研究,并将它们与布里斯托尔湾的海豹进行了比较,而且将它们与从日本到加利福尼亚的几乎整个太平洋地区的海豹进行了比较。

  这项发表在《生物学快报》上的研究结果显示,伊利亚姆纳湖的海豹在多个遗传标记上与下游的海豹明显不同。研究结果表明,它们可能在进化、繁殖和人口统计学上与太平洋其他海豹种群分离,可能是一种独特的地方海豹。

  Alaska's Iliamna Lake Harbor seals genetically isolated from entire Pacific Ocean

  伊利亚姆纳湖的海豹与太平洋上几个地区的海豹样本有明显的区别,包括日本、俄罗斯的指挥官群岛、阿拉斯加的其他地方和加利福尼亚。他们在选择性中性标记上的变异水平较低,与海洋种群相比,近交的估计略高。

  “我们的发现既引人注目又出乎意料,”格雷格·奥科里·克罗博士说,他是资深作者、项目负责人,也是FAU海港分支海洋学研究所的研究教授。

  “当地的知识和早期俄罗斯探险家的描述表明,海豹在伊利亚姆纳湖至少有200年了。然而,目前还不确定它们是在那里生活了更长的时间,还是观察到的差异可能表明,伊亚姆纳海豹代表了一个单独的亚种,类似于其他淡水海豹种群。”

  这项研究最初的关键样本来自谋生猎人,这提供了早期的线索,表明海豹在伊利亚姆纳湖和布里斯托尔湾之间的活动可能是有限的。然而,样本量小,需要对这些初步结果进行谨慎的解释。由于获得更多样本的前景有限,研究面临停滞。

  当华盛顿大学的一个团队,包括当时的研究生和合著者Donna Hauser博士,现在是阿拉斯加费尔班克斯大学国际北极研究中心的研究副教授,与合著者Thomas P. Quinn博士(华盛顿大学水产和渔业科学学院教授)合作,从伊利亚姆纳湖周围的不同地点收集海豹粪便样本时,进展得以恢复。这批新样本允许扩大基因分析,并使研究重新焕发活力。

  Alaska's Iliamna Lake Harbor seals genetically isolated from entire Pacific Ocean

  FAU团队与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的科学家合作,处理了数百个粪便样本。尽管提取足够的DNA被证明是具有挑战性的,而且许多样本无法使用,但粪便分析产生的样本量和更深入分析所需的统计能力增加了四倍。

  “排除不符合基因筛查标准的样本可能令人沮丧,尤其是在投入了这么多时间和精力之后,”FAU港口分支野生动物和行为项目研究项目的第一作者兼协调员塔蒂亚娜·费雷尔说。“尽管在实验室里经历了挫折和长时间的工作,但最终的成功和有价值的数据使一切都值得。当我们取得有意义的成果时,努力就会得到回报。”

  FAU团队和NOAA正计划对伊亚纳海豹进行更多的研究,包括更多的采样和基因组分析,以进一步解决它们与其他海豹种群的关系,更广泛地揭示遗传多样性是如何在小的、孤立的种群中产生、丧失或维持的,以及典型的海洋物种是如何适应淡水栖息地的。

  美国国家海洋和大气管理局阿拉斯加渔业科学中心的研究分析师、合著者彼得·伯文说:“我们现在可以自信地说,湖中有一个单独的海豹种群,没有或很少从附近大得多的海洋海港海豹种群中接收移民。”“我对进一步的研究感到非常兴奋,以确定湖海豹在生态和进化的重要方面是否与海洋海豹不同。”

  最近,随着对该区域矿物勘探和开发的兴趣日益增加,对伊利亚姆纳湖及其动植物的关注也日益增加。

  Alaska's Iliamna Lake Harbor seals genetically isolated from entire Pacific Ocean

  “我对伊亚姆纳海豹的迷恋始于我在华盛顿大学(University of Washington)读本科期间,这让我开始了第一个关于它们饮食和行为的研究项目。这项研究发表于2008年,是多年来唯一一项关于它们的研究。”“2015年和2017年,我和家人一起重新参观了伊利亚姆纳湖,我看到了一个收集这种独特海豹种群的宝贵样本的机会。我希望这项研究能激发进一步的研究,并鼓励与当地社区和土著知识持有者建立伙伴关系。”

  需要详细的科学数据来为物种管理和保护提供信息。作者希望这项研究的结果可以为海豹的共同管理提供信息,并协助NOAA(负责阿拉斯加海豹管理的联邦机构)和决策。

  奎因说:“自从1987年我第一次在伊亚姆纳湖工作以来,我一直对这些海豹很好奇,但直到20多年前唐娜·豪瑟对它们的饮食进行了研究,我才有所进展。”“看到这些显著的基因结果,以及与当地社区日益增长的研究联系,真是太棒了。我相信在海豹的生理和行为以及它们的进化方面会有更多的发现。”

  该研究的其他共同作者是前NOAA阿拉斯加渔业科学中心的研究科学家大卫·威斯罗;以及北太平洋野生动物咨询公司首席科学家弗拉基米尔·伯卡诺夫博士。

  “这项研究是我们对这些海豹的理解的一个巨大飞跃;然而,还需要更多的研究,因为它提出了一系列全新的问题。这就是科学的本质,”O'Corry-Crowe说。“我们希望与伊亚姆纳和布里斯托尔湾社区合作,继续解决他们的问题,了解这些非凡的动物,并协助确保伊亚姆纳湖海豹的未来。”

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