研究人员在怀俄明州风河山脉的鳟鱼中发现了进化适应

怀俄明州风河山脉的湖泊历来没有鱼类，但从 1900 年代初开始的鳟鱼放养创造了一种环境，其中数百个湖泊现在拥有大量鱼类——其中一些是通过自然繁殖数十年得以延续的。

这种环境还为研究人员提供了一个实验室，以研究曾经无鱼的高山湖泊的生态系统变化，如今钓鱼者长途跋涉前往这些湖泊捕捉割喉鳟鱼和相对稀有的金鳟鱼。

先前的研究发现，风河湖泊中鱼类的引入导致浮游动物(鳟鱼赖以生存的小型水生生物)的规模减少。现在，怀俄明大学的研究人员发现，鱼类本身已经适应了环境——“快速进化”，这进一步揭示了入侵物种的引入。

华盛顿大学研究人员在《进化》杂志上发表的一篇论文中写道：“这些发现对于了解即使是很小的创始种群在面对快速环境变化时应对新的生态和进化压力的能力也具有重要意义。”

2018-2021年夏季，研究人员从风河的18个湖泊中收集了以前放养的黄石鳟鱼和金鳟鱼，这些鱼来自怀俄明州西北部，而金鳟鱼最初来自加利福尼亚州的克恩河流域，但最初放养的是金鳟鱼。 1900 年代初在风河 (Wind Rivers)。这些湖泊包括几十年前开始的鱼类种群以及最近放养的鱼类种群。研究人员随后将风河的鱼与怀俄明州狩猎和鱼类部孵化场生产的金鳟鱼和割喉鳟鱼进行了比较。

研究人员发现，几十年前在风河中放养的湖泊中的鳟鱼有更多数量的鳃耙，这些鳃耙是鱼食道中的骨或软骨结构，充当筛子来保留浮游动物并滋养鳟鱼。科学家们表示，这种差异可能是鳟鱼适应高山湖泊食物来源的结果，这种变化发生在相对较短的时间内，而且发生的速度与历史时间基本一致。每个湖泊的放养量。

研究人员写道，这些发现“证明生态进化相互作用在生态系统生态学中发挥着关键作用”。

他们总结道：“我们的观察提供了对(人类)干扰导致的适应性变化的模式和时间的洞察，并且……让我们了解进化在促进适应动态、资源匮乏的环境方面可能发挥的作用。”

主要作者是 Lucia Combrink，她在华盛顿大学植物学系获得了硕士学位，现在是该校的博士学位。不列颠哥伦比亚大学的学生。资深作者是华盛顿大学植物学系副教授凯瑟琳·瓦格纳 (Catherine Wagner);安妮卡·沃尔特斯 (Annika Walters)，华盛顿大学地质调查局怀俄明州鱼类和野生动物合作研究中心副教授兼助理组长;艾米·克里斯特(Amy Krist)是华盛顿大学动物学和生理学系的副教授。其他合作作者包括威斯康星大学博士伊丽莎白·曼德维尔 (Elizabeth Mandeville)。毕业生，现于加拿大圭尔夫大学任教;Jessica Rick，前威斯康星大学植物学系和生态学项目研究生，现为康奈尔大学博士后研究员;林赛·博伊尔, 她在华盛顿大学动物学和生理学系获得了硕士学位;和威廉·罗森塔尔博士 华盛顿大学植物学系和生态与进化项目的学生。

这项工作主要由威斯康星大学科学计划的种子基金和威斯康星大学生物多样性研究所的拨款资助。

华盛顿大学团队在风河山脉高山湖泊的工作正在进行中，第一篇论文回答了一些关于这些环境中生物的生态和进化的问题，但提出了更多问题。正在进行的工作重点是检查浮游动物群落随着鱼类引入而发生的变化的细节，以及利用遗传学来确定风中放养切喉鳟鱼的来源种群。

通过与华盛顿大学的WyACT：怀俄明州预测气候转变项目的联系，科学家们的工作还研究了气候驱动的变化可能影响高山湖泊生态系统的生态和演化的方式。

“风的高山湖泊是怀俄明州真正的宝藏，”瓦格纳说。“能够在这些美丽的地方工作，并更好地了解使它们成为今天的样子的生态和进化过程，是一种荣幸和兴奋。”