对肩章鲨来说基因组稳定性是 一把双刃剑

鲨鱼占据着不同的生态位，在调节和维持多种海洋生态系统方面也发挥着重要的功能作用。然而，人们对鲨鱼种群的进化速度和适应潜力知之甚少，这种知识欠缺随着过度捕捞和栖息地丧失的双重生态压力的出现而变得更加突出。

鲨鱼已经在海洋中繁衍了大约4亿多年。虽然地球和许多生物在这段时间里经历了几次巨大的变化，但这种脊椎动物在某种程度上保持不变，它们的体型和生物学特征几乎没有改变。近日，研究人员发现鲨鱼的世代间突变率是脊椎动物中最低的。

肩章鲨 图源：wikipedia

在这项研究中，研究团队在澳大利亚东北海岸捕获了肩章鲨（Hemiscyllium ocellatum），随后建立了一个繁殖站，这使得首次从基因上评估鲨鱼家族的突变率成为可能。

研究人员提供了肩章鲨（Hemiscyllium ocellatum）核突变率的直接估计，并生成了高质量的参考基因组，并对父母和9个后代的全基因组进行了重测序，以检测新生突变。在严格的标准下，研究估计每代每个碱基对的突变率为 7×10−10，是脊椎动物中有记录的最低突变率，比哺乳动物低10到20倍。

这表明这种基础脊椎动物群体确实是一个缓慢进化的谱系，其在持续的种群瓶颈后恢复遗传多样性的能力可能受到低突变率的阻碍。长期以来，人们一直认为鲨鱼患癌症的几率极低。低突变率可能在这方面起着决定性的作用。然而，在最初听起来对动物来说是个好消息的同时，也带来了一些问题。

突变是至关重要的，因为它们增加了种群内的遗传变异性，使其能够适应新的条件和进化变化。由于鲨鱼进化非常缓慢，它们面临着无法承受过度捕捞和栖息地丧失等生态压力的风险。

世界各地的鲨鱼数量正在急剧下降。在大约530种已知的鲨鱼中，有几种已经被认为濒临灭绝。它们尤其受到栖息地变化的威胁，例如，由于海洋变暖或渔业兼捕。

鲨鱼种群被过度捕捞的现象尤其具有影响。首先，鲨鱼种群数量受到针对其他物种的渔业过程中被偶然捕获的严重不利影响，在公海远洋延绳钓渔业中作为副渔获物捕获的鲨鱼尤其受到严重影响。其次，许多物种是“鱼翅贸易”的直接目标，每年有2600万到7300万条鲨鱼惨遭捕杀，其中超过一半的鲨鱼物种面临灭绝的威胁。第三，多年来，特定的鲨鱼种群也被另一生产鲨鱼软骨提取物，作为预防或治疗癌症的膳食补充剂的行业所捕捞，尽管临床试验直接驳斥了以鲨鱼软骨为基础的癌症治疗的临床疗效，但鲨鱼软骨补充剂行业仍在继续发展。

研究人员指出，鲨鱼在许多海洋生态系统中发挥着至关重要的作用，因此支持和加强保护所有鲨鱼物种并保持其遗传多样性的努力至关重要。

整理：Sara 审核：Daisy

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42238-x

Ashley T. Sendell-Price et al, Low mutation rate in epaulette sharks is consistent with a slow rate of evolution in sharks, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42238-x.