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动物有哪些演化是人类造成的?

本帖由 漂亮的石头2021-07-17 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 苏澄宇,动物科学 / 冷门问题收割者/看心情更新 阅读原文

    美国哈德逊河多氯联苯污染,影响鱼类进化


    从 1947 年到 1977 年的三十年时间里,通用电气公司(GE)共往纽约哈德逊河中倾倒了 130 多万磅的工业废物。

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    纽约哈德逊河

    这些工业废水来源于变压器内的绝缘液体,液体中包含多氯联苯(PCBs)。废液中的多氯联苯,大部分是通过由孟山都公司制造的,包括多氯联苯 1242 和多氯联苯 1016 。

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    旧变压器中含有多氯联苯(变压油)

    这是一种有毒物质,据美国环境保护署(EPA)的报告指出,多氯联苯已被证明会导致动物,包括人类的癌症,其毒害作用也包括内分泌紊乱和神经毒性。

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    PCBs 的警告牌

    虽然 1979 年美国国会已经禁止了多氯联苯的生产,但为时已晚,多氯联苯、镉和其他有毒物质已经污染了流向纽约市的哈德逊河近 320 公里,包括多条支流。

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    多氯联苯(PCBs)

    1976 年纽约环境保护部(NYSDEC)出于考虑多氯联苯对人体健康的影响,禁止在哈德逊河谷钓鱼,建议最好不要从哈德逊瀑布到特洛伊的 30 公里河段捕鱼。

    纽约州卫生部不建议 50 岁以下的妇女和 15 岁以下的儿童吃科林斯帕尔默瀑布水坝以南捕获的任何鱼,而其他人则建议每月只吃 1 至 4 顿哈得逊河里的鱼,能吃“鱼”否,取决于捕捞的物种和河段。

    通用公司后来被美国环保局责令清理河道,清污费用至今已经多达 13.3 亿美元。

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    GE 在 2012 年对哈德逊河进行疏浚作业

    哈德逊河中的鱼类死亡甚多,而一种名为大西洋小鳕(Microgadus tomcod)的鱼类尤为遭殃:它们生活在化学物高度沉积的河底,喜欢在河底进食,等于是天天与超高剂量的毒物为伍

    在 1983 年的一次调查中,这类正常寿命可达 7 年的小鳕几乎全都短命——97%只有 1 岁,能活到 2 岁的只占 3%,许多鱼出现了肿瘤。

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    Microgadus tomcod

    可是不久后人类发现,它们不仅顽强地生存了下来,而且连年龄结构也恢复到了正常的范围。科学家们一度对此感到困惑。

    2011 年,纽约大学医学院的一项研究发现,揭开了这个谜题。由于上个世纪中叶的严重化学污染,纽约哈德逊河中的一种鱼类,出现了自然界中罕有的进化,这种进化在短短几十年内完成的,堪称奇迹。

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    研究人员在冬季收集哈德逊河的鳕鱼样本

    研究人员发现普通小鳕的体内有一种叫做 AHR2(乙酰胆碱受体)的蛋白质,当这种蛋白质接触到 PCBs 时,会发生结合产生复合物,转运到细胞核内,对鱼的健康产生影响。

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    通过对比哈德逊河中受污染河段的鳕鱼和未经污染的鳕鱼,发现受污染河段的 99%的鳕鱼在 AHR2 的表达基因上有了不同。这种突变了的 AHR2 蛋白质很难与 PCBs 产生反应,提升了鱼的抗毒性。同时,这一基因突变也使鱼卵对 PCBs 产生了相对于没有突变的胚胎高达 100 倍抗毒作用。

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    大西洋沿岸河口的大鳕鱼的 AHR2-1 和 AHR2-2 等位基因的频率。n 表示每个河口分析的标本数量。

    在短短五十年的“物竞天择”过程中,这些进化的鳕鱼不仅没有灭绝,反而数量迅速壮大、成为了赫德逊河中新的常态。

    研究小组目前正在研究换取它们的毒素抗性付出的代价是什么,毕竟钢炼有句名言:一个人如果没有牺牲,根本不会得到任何东西,这就是所谓的等价交换

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    也不知道这种进化是不是达尔文所料到的。

    Mechanistic Basis of Resistance to PCBs in Atlantic Tomcod from the Hudson River

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