研究發現：高溫環境持續上升 將削弱種群繁殖力

5月27日，記者從華中農業大學獲悉，該校魚類遺傳育種與繁育實驗室沈志剛副教授團隊發表了一項研究成果。該研究以黃顙魚為研究對象，揭示了全球變暖背景下持續上升的高溫環境，將通過削弱種群繁殖力，而對性別分化熱敏魚類的種群維持產生潛在威脅。

全球溫度升高已成為不爭事實，全球表面平均溫度在以每十年提升0.19℃的速度增長，這可能在未來百年內導致數千種物種滅絕。魚類作為低等脊椎動物，物種數量多，生境分布廣，其性別分化最具多樣性和復雜性。

目前，普遍接受的觀點是，雌雄異體魚類的性別是由遺傳、環境或兩者的相互作用決定。據報道，環境應激包括極端溫度、種群密度、明亮的背景顏色、低溶氧、非中性pH值和食物豐度質量低等所有環境應激源，普遍性導致魚類雄性化或種群雄性比例增加。因此，全球環境變暖可能通過改變性別分化方向，打破種群有效性別比例，從而間接推動熱敏魚類物種滅絕。

沈志剛團隊前期研究發現，黃顙魚的性別由遺傳和環境相互作用決定，高溫能誘導部分XX遺傳型雌性個體雄性化，是研究環境與性別分化關聯的極好對象。

該研究通過三個方面表明全球變暖(高溫環境)會削弱熱敏硬骨魚物種種群持續性。首先，沈志剛團隊建立多個黃顙魚家系，將不同家系幼魚在性別分化溫度敏感時期暴露于高溫環境，模擬極端升溫氣候。通過性別特異性分子標記與性腺組織學分析，確定了高溫普遍誘導各家系XX遺傳型雌魚雄性化，但存在明顯的家系差異。

其次，通過性腺組織學和計算機輔助精子分析系統，確定了XX偽雄魚繁殖性能顯著低于正常XY雄魚。最后，團隊將XX與XY遺傳型個體暴露于環境脅迫中(包括高溫、寄生蟲和低氧脅迫)，發現XY遺傳型在環境脅迫下表現出更低的存活率。

此外，該研究還結合數學模型，預測了性別分化熱敏魚類在全球變暖大背景下種群性比的變化規律。

綜上所述，全球變暖引發的高溫脅迫將從誘導XX遺傳型雌魚雄性化、削弱XX偽雄魚生殖性能和導致XY遺傳型雄性特異性高死亡率三方面，使性別分化熱敏性硬骨魚類物種長期處于潛在的生存威脅之中。

據悉，該校碩士研究生于躍為論文第一作者，沈志剛為論文通訊作者。該研究得到中央高校基本科研業務費專項資金和湖北省自然科學基金的資助。(科技日報記者 吳純新 通訊員 蔣朝常)

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