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据外媒报道，气候变化正在加剧诸如栖息地丧失和温度波动等问题，这些问题已经将许多动物物种推向了灭绝的边缘。但是，科学家能否预测哪些动物将能够适应和生存？麦吉尔大学的研究人员利用基因组测序显示，三刺鱼等一些鱼类能够非常迅速地适应极端的季节性变化。他们的发现可以帮助科学家预测这些种群的进化前景。
作为进化生态学家的一个热门研究对象，刺鱼以其不同的形状、大小和行为而闻名--它们甚至可以在海水和淡水中生活，并在广泛的温度范围内生活。但是，是什么让这个物种如此有弹性？
确定适应性的遗传基础，例如，适应淡水或应对气候变化，可能是一个挑战。“达尔文的自然选择进化思想的现代版本认为，具有有利于生存和繁殖的基因的生物体将倾向于比它们的同伴留下更多的后代，导致这些基因的频率世代增加。因此，随着时间的推移，种群变得适应或更适合它们的环境，”研究主要作者Alan Garcia-Elfring说，他是麦吉尔大学加拿大生物多样性科学研究主席Rowan Barrett指导下的博士生。
“然而，这一过程通常是回顾性的研究，在过去很长时间内适应其当前环境的种群中。”他补充说：“这可能使我们难以理解事件的顺序--例如，哪些特征是最重要的，什么时候--导致了它们的适应。”
实时的自然选择
为了研究自然选择的作用，研究人员利用基因组测序，在环境发生季节性变化之前和之后，跟踪了六种三刺鱼的种群。在加州沿海不同河口发现的棒鱼为实时研究自然选择提供了一个难得的机会。由湿润的冬天和干燥的夏天驱动的季节性变化导致栖息地结构和盐水与淡水的平衡发生急剧变化，只有那些能够容忍这些快速变化的鱼才能存活到下一个季节。
由于在干燥的夏季形成沙洲，河口定期与海洋隔离。Barrett教授说：“这些变化可能类似于刺鱼种群在一万年前冰川消退后从海洋移居到许多新创建的淡水湖时经历的栖息地变化。我们希望能够深入了解在过去很长一段时间内可能由自然选择导致的遗传变化。”
值得注意的是，研究人员发现了由栖息地的季节性变化驱动的遗传变化的证据，这反映了在长期建立的淡水和咸水种群之间发现的差异。Alan Garcia-Elfring说：“这些遗传变化发生在一个季节的独立种群中，强调了自然选择的影响可以被很快发现。”
他表示：“这些发现很重要，因为它们表明我们可能能够利用过去演变的遗传差异，作为预测种群在未来如何适应环境压力（如气候变化）的一种方式。”
这项研究强调了在动态环境中研究物种的重要性，比如在有水坝的河口，以更好地了解自然选择如何运作。在进一步的研究中，他们计划通过测试所观察到的遗传变化是否年复一年地出现，来调查其可重复性。这样做将证明他们有能力可靠地预测这些种群的进化前景。
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