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鱼梯促进基因交换

水力发电厂,堰和瀑布通常是难以逾越的鱼类路障。这可能对不同种群的遗传结构产生重大影响。鱼梯是否以及在多大程度上减轻了这种负面影响,现在正在首次进行调查。研究鲢鱼种的Eawag研究小组已经证明,鱼梯确实促进了不同种群之间的遗传交换。然而,障碍的影响不能完全否定。

鱼梯促进基因交换

鲢鱼是瑞士水域中最常见的鱼之一,但它的名字几乎不为公众所知。然而,这种可长到40至50厘米长的鲤科鱼类常常可以在河岸附近看到,例如Schanzengraben,苏黎世市风景如画的运河,或附近的河道。莱茵瀑布从小桥到俯瞰河流的餐厅 - SchlössliWörth。由于它的骨肉,鲢鱼很少进入餐桌,所以它的低经济价值是科学的收获。

一个理想的模型

到目前为止,鲢鱼很少在瑞士水域放养,因此与鳟鱼相比,遗传种群结构没有被扭曲。“这使得白鲑成为研究河流发电厂鱼梯和其他障碍在多大程度上促进分离种群之间遗传交换的理想模型,”Eawag研究的首席作者亚历山大·古斯科夫说:“由水力发电造成的鱼群遗传结构莱茵河上游集水区的植物“,最近出现在科学期刊进化应用中。

还有其他原因可以解决为什么鲢鱼特别适合在莱茵河集水区进行的调查:一方面,这种鱼类在产卵期间传播距离很远,此外它是唯一已知全部使用的物种。 Aare,Limmat,Reuss和Rhine的非常不同的鱼梯。

劳动密集型调查

瑞士的水道跨越了许多障碍。由联邦环境办公室于2009年出版的报告“瑞士水道结构”(瑞士水道结构)报告强调需要振兴10,800公里的水和50,000个人工屏障。Gouskov及其团队调查的莱茵集水区包括37座水力发电厂,2座堰和莱茵瀑布。在取样时,六个人工屏障没有安装鱼梯。

出于统计原因,研究人员在47个地点采集了样本。他们每个站点大约需要50个鲢鱼,使用电镀作为辅助工具。将动物轻轻击晕,测量并从尾鳍取出小组织样品。之后他们被送回水中。Eawag的员工和ETH教授Christoph Vorburger说:“与其他研究相比,参与这项研究的样本工作是巨大的”,因此对Alexandre Gouskov进行了间接的称赞,他对博士论文进行了研究。该研究主要由联邦环境办公室,Eawag和苏黎世联邦理工学院资助。

鱼梯的分化效果从100到12公里减少

从早期的研究中可以看出,不可逾越的障碍对鱼类的遗传种群结构具有显着的不利影响。在最坏的情况下,这种孤立可能导致特定人口的灭绝。出于这个原因,鱼梯正在越来越多的发电厂和其他障碍物中安装。“当然,我们已经知道这些梯子很好地被许多鱼类使用了”,Alexandre Gouskov说,“但是鱼梯是否实际上对鱼群的连通性和遗传多样性产生了积极影响,这在以前没有被研究过。”

基因调查使研究人员能够证明鱼梯实际上对遗传交换具有积极影响。没有鱼梯的人工屏障对鱼类的遗传分化具有强烈影响,在无障碍河流中距离约为100公里。在配有鱼梯的障碍物的情况下,等效距离减少到大约12公里。

根据Gouskov的说法,这表明鱼梯可以改善分离鱼群的连通性。但即使使用鱼梯,发电厂也会对鲢鱼的遗传分化产生显着影响。根据其他鱼类的考虑,这一发现甚至更为重要,因为许多物种不太能够协商鱼梯,因此更容易受到碎片化的威胁。

“我们的研究结果显示,继续近年来开始的振兴措施绝对有意义”,亚历山大·古斯科夫总结道。“需要更多,包括质量更好的鱼梯,以保护各种物种。” 梯子的设计决定了它们的使用程度。例如,旁路通道比简单的混凝土楼梯更有效。“很多鱼梯都有巨大的改进潜力”,古斯科夫说。在本研究的实地考察期间,他能够亲眼看到改善措施的效果。“莱茵费尔登电厂现在拥有一个相当自然的旁路通道,流量很大。仅在第一季,就有33种不同物种的大约40,000条鱼使用了该通道,这是个好消息,

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