r人類活動造成的環(huán)境破壞可以大大減少動植物物種的數(shù)量。與此同時,在生態(tài)系統(tǒng)停止污染并被清理后,如何恢復生物多樣性,人們知之甚少。像20世紀中期一樣,康斯坦茨湖是歐洲最大的淡水湖之一,因農(nóng)業(yè)和廢水徑流而遭受富營養(yǎng)化或營養(yǎng)污染。
康斯坦茨格拉斯哥大學(英國蘇格蘭)進行的一項研究表明,在富營養(yǎng)化期間,一種歐洲白魚物種通過與其他白魚物種雜交擴大了其遺傳變異。這項研究由康斯坦茨的生物學家Jasminca Behrmann Godel博士和她的同事格拉斯哥大學的Kathryn R. Elmer博士領導,發(fā)表在《自然生態(tài)與進化》雜志上。一旦生態(tài)系統(tǒng)恢復,這種基因混合物將有助于生物多樣性的擴展。
由于營養(yǎng)物污染(富營養(yǎng)化)的增加,康斯坦茨湖水質(zhì)的惡化破壞了自然棲息地,導致五種白魚中的兩種與湖中另外三種的雜交滅絕。這對該湖的商業(yè)漁業(yè)產(chǎn)生了影響。20世紀80年代,為了減少富營養(yǎng)化,康斯坦茨湖迅速恢復原狀。
生物學家研究了歐洲白魚(Gang Fisch:Coregonus lavalretus machthora)的功能表型和基因組變異,以證明其生物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)從營養(yǎng)污染中恢復后,在短時間內(nèi)擴大。在不到十代的時間里,歐洲白魚的鰓耙數(shù)量發(fā)生了巨大的變化——用來過濾水中的浮游生物——這樣它就可以占據(jù)比富營養(yǎng)化前更廣闊的生態(tài)位。這是動物界歷史上進化速度最快的一次。
這項研究假設,這種快速的生態(tài)位擴展可能是通過富營養(yǎng)化期間雜交產(chǎn)生的遺傳變異實現(xiàn)的。Jasminca Behrmann-Godel博士說:“歐洲白魚的這種新的多樣性是種內(nèi)變異,不能替代富營養(yǎng)化造成的生物多樣性損失?!?
結(jié)果表明,生態(tài)系統(tǒng)一旦恢復,功能變化可以迅速恢復。研究人員認為,這種潛力可能取決于遺傳結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境和進化史。
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