罕见的“会走路”的鱼首次被测序基因组——但它并不高兴！

鸟在天上飞，鱼在水里游。人们习惯于鱼儿在水里自由游弋，但你见过用手走路的鱼吗？本文的主角斑点手鱼（Spotted Handfish）便是这样一种会用“手”走路的鱼，这是一种奇特又原始的小鱼，它出名的原因有两个：**它能用“手”（胸鳍）走路；它是《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》上最早被列为极度濒危的海洋鱼类之一。**斑点手鱼从恐龙时代幸存下来，生存至今。入侵的海星、污染和气候变化，以及人类活动，让这个独特的澳大利亚本土居民的生存受到了严重的威胁。一篇于2024年10月14日发表于IFL Science上的研究，介绍了对十分珍稀而罕见的物种——斑点手鱼首次测序基因组及其相关发现，很有价值的研究。现将该研究及其他相关资料编译整合与大家分享，供了解和参考：

有些物种比其他物种需要更多的保护帮助，虽然这种帮助可以有多种形式，但有些物种至少会在拍照时露出感激的表情。然而，斑点手鱼（Spotted Handfish）却不是其中之一。尽管首次对其基因组进行了测序，以改善该物种的保护成果，但这条脾气暴躁的小手鱼仍然一副怒气冲冲的样子。

据澳大利亚国家科学机构联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的研究人员估计，斑点手鱼（Brachionichthys hirsutus）在其原产地塔斯马尼亚附近水域仅存约2000条，该物种自1996年以来一直被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。

© CSIRO Australian National Fish Collection

这种以在海底“行走”而闻名的稀有而难以捉摸的物种的减少被认为是由过去恶劣的捕鱼方式、气候变化、入侵物种和海岸线开发等致命因素共同造成的。

通过对斑点手鱼的基因组进行测序，科学家们希望了解更多有关如何才能最好地保护该种群剩余成员的信息，以及是什么让斑点手鱼感到快乐——即使它们看起来并不快乐。

澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）高级研究科学家Gunjan Pandey博士在一份声明中说：“基因组有助于我们了解生物体的功能。基因组为了解日常生活中的基因表达奠定了基础，并为了解生物的进化史提供了洞察力。有了基因组，我们就可以协助物种检测、监测种群，甚至估计鱼的寿命。”

基因组测序并非易事。潘迪说：“像斑点手鱼这样的海洋物种是出了名的难搞。”潘迪补充说，它们的DNA可能被微生物污染，而且降解速度非常快，这“使得组装一个纯净的基因组极具挑战性”。

一条脾气暴躁的斑点手鱼，旁边是一根底部有鱼卵的白色短柱。手鱼也是圈养繁殖种群的一部分，以增加数量。图片来源：© Carlie Devine然而，当一条斑点手鱼在圈养过程中死亡时，一个机会出现了，我们可以利用所谓的低投入方案对少量劣质DNA进行测序。

潘迪解释说：“我们定制了从实验室设置到生物信息学软件的整个流程，以便从劣质DNA中测序出高质量的基因组。过去需要六到十二个月才能完成的工作，我们现在几天就能完成。”

“这项技术为我们了解和保护澳大利亚乃至全世界的濒危物种带来了巨大希望。”

该基因组可通过美国国家生物技术信息中心获得。

斑点手鱼
极度濒危
斑点手鱼，学名：Brachionichthys hirsutus

斑点手鱼是一种生活在塔斯马尼亚的极度濒危物种。它的分布极为有限，部分原因是它的生命周期不寻常。

图源：IUCN Redlist

斑点手鱼上身粉红色，下身白色，有较深的橙色、棕色或黑色斑点。它的第一背鳍较高，位于吻部，背鳍较长，呈软射线状。吻部有一个长长的吻突。它是一种底栖物种，通常生活在5米至40米深的沙质海底，但更常见于5米至10米深的海底。[注：一篇2023年08月的报道显示，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的科学家在巴斯海峡用深海摄像机捕捉到罕见的手鱼，这条手鱼位于塔斯马尼亚大陆东北部弗林德斯岛附近水下峡谷边缘292米深处。]

斑点手鱼是澳大利亚东南部的特有物种，分布于德文特河下游河口、弗雷德里克-亨利湾、丹特卡斯托海峡和风暴湾北部地区。

下图显示了根据公众目击和澳大利亚博物馆标本绘制的该物种在澳大利亚的分布情况。资料来源：Atlas of Living Australia

斑点手鱼会利用鱼鳍在海床上行走，是一种游泳能力比较弱的鱼类，它们更喜欢用鱼鳍一边爬行，一边捕食海沙中食物，主要以海虫和甲壳类等小型无脊椎动物为食。

斑点手鱼九月和十月产卵。雌鱼将卵块产在垂直物体上，如带柄的海鞘、海绵和海草。雌性守护着卵块。7到8周后，完全形成的幼体（长6到7毫米）从卵中孵化出来，掉落到下面的底层。

保护现状
面临的威胁
该物种在《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》和《澳大利亚渔业局濒危鱼类委员会名录》中均被列为极度濒危物种。该物种的减少有多种原因，包括北太平洋海星（Asterias amurensis）的捕食、栖息地改变和重金属污染。[注：有报道指出，北太平洋海星（Asterias amurensis）捕食造成斑点手鱼数量锐减是一个误会，派大星其实不吃手鱼宝宝，它们吃的是这种长得像豆芽菜的海鞘，碰巧手鱼的卵产在它们上面而已。人类的拖网式捕捞才是罪魁祸首。]

小编查找资料时发现，手鱼种群数量锐减，一大原因在于它们过于“宅”。因为宅鱼属性，手鱼无法将子孙扩散开去，这让手鱼对环境变化十分敏感，很容易受外界影响和威胁。而手鱼宅，可能是由于其“走”得太慢；澳洲的国家环境科学项目（National Environmental Science Program）的研究发现，它们平均一天只能走4米，好几个月下来才移动了10-460米的距离，一生只在一片海域活动。并且，手鱼的繁殖率还很低、生长速度缓慢，它们喜欢把卵产在很暴露很凸出的类似棒槌东西上面。

据相关报道，斑点手鱼在50年前的鱼口还挺多，塔斯马尼亚大学还经常采集它们做标本。IUCN指出，1967年前，拖网式的扇贝渔船曾在塔斯马尼亚附近海域活动，直接导致了大量手鱼被意外捕获。

保护行动评估

一份于2022年10月发表于ScienceDirect的研究报告称，极度濒危的斑点手鱼面临着持续的威胁，可能是一个“依赖保护”的物种。该报告在将多名研究人员收集的数据整理成长期时间序列后，评估极度濒危的斑点手鱼（Brachionichthyidae）的保护行动。

该研究的亮点：

• 1、一种南方温带濒危海洋鱼类罕见的十年期时间序列。
• 2、种群稳定可能归功于长期的保护干预措施。
• 3、恢复工作进展缓慢，先后有三个主要研究者（PIs）参与其中。

报告摘要

对濒危物种的种群和管理干预措施效果进行跟踪的十年以上数据集非常罕见。极度濒危的斑点手鱼就是这样一个数据集，该物种被用作海洋硬骨鱼科中最濒危物种的保护模式。研究者对为期23年、多地点、时间序列的斑点手鱼种群密度调查进行了评估，并采取了一项保护干预措施，即培育14,000个人工产卵栖息地（ASH）。数据所有权跨越多个主要研究者（PIs），关键数据和协变量（如监测和干预措施）通常记录在个人档案和难以获取的灰色文献中。在评估种群数量趋势和ASH培育效果之前，研究者对这些数据进行了整合和整理，确定了时间序列中的差距及其原因，并隔离了混杂因素。资金缺口和2020年疫情（Covid-19）封锁都造成了时间序列的中断。繁殖季节的观察大多发生在数据集的早期，在解释时间序列时还需要考虑方法的变化。在1997年至2019年期间，观测到的鱼群数量总体下降，但至少自2014年以来，鱼群数量趋于稳定。斑点手鱼的本地种群可以是高度动态的，也可以是相对稳定的，但种群数量的增加与长期培育ASH的保护干预措施有关。由于当地种群可能是动态的，ASH的功能寿命是有限的，而且该物种面临的威胁——慢性、随机和气候威胁——是持续存在的，因此斑点手鱼可能是一个“依赖保护”的物种，需要每年对特定地点进行监测、原地干预和现有的圈养。

小编还注意到，一篇题为“水族馆产业为塔斯马尼亚极度濒危的手鱼带来了希望”的文献提到，在塔斯马尼亚北部的美点进行的圈养繁殖项目对包括斑点手鱼在内的世界上最独特的两种海洋鱼类的生存繁衍作出了贡献。

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文 | Samantha审 | 绿茵 排版 | 绿叶

参考资料略