เว็บแทงบอล วิวัฒนาการมลภาวะ: ปลาตัวน้อยที่ทำได้

เว็บแทงบอล วิวัฒนาการมลภาวะ: ปลาตัวน้อยที่ทำได้

เว็บแทงบอล ในบริเวณที่สัตว์อื่นๆ ยอมจำนน คิลลี่ฟิชก็รอดชีวิตจากแหล่งอาศัยที่ปนเปื้อนได้ เป็นการค้นพบที่สามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมของมนุษย์
ด้วยเฉดสีและลวดลายที่สดใสและหลากหลาย Killifish เป็นตัวเลือกพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำที่น่าสนใจ แต่พวกมันมีรูปลักษณ์ที่ดึงดูดสายตามากกว่า — พวกมันยังเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาในป่าด้วย และด้วยเหตุผลที่ไม่สวยงามนัก ปลาเหล่านี้พร้อมกับสัตว์ทะเลอื่นๆ ถูกโจมตีโดยสารปนเปื้อนในอุตสาหกรรมและในเมือง และเมื่อปรากฏว่า Killifish นั้นแข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจ


ในปี 1970 และ 1980 นักวิจัยสังเกตเห็นว่าสายพันธุ์ปลาที่อาศัยอยู่ติดกับแหล่ง Superfund ซึ่งเป็นแหล่งขยะพิษในสหรัฐฯ ริมมหาสมุทรแอตแลนติกกำลังหายไป

แม้ว่า Killifish ดูเหมือนจะท้าทายทุกวิถีทางและเอาชีวิตรอด และในตอนแรกหน้าแดง สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเหล่านี้ดูปกติ “มันไม่ใช่ปลาบลิงกี้ที่มีสามตา” แอนดรูว์ ไวท์เฮด นักพิษวิทยาสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส กล่าว
สำหรับ Whitehead ผู้ศึกษาพันธุศาสตร์ของ Killifish มานานกว่าทศวรรษแล้ว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เสนอเลนส์เพื่อตรวจสอบมรดกที่เป็นพิษของมลพิษทางอุตสาหกรรม ในปี 2017 เขาได้ร่วมเขียนบทความในAnnual Review of Animal Biosciencesซึ่งบันทึกผลกระทบของมลภาวะต่อปลาและวิธีที่ Killifish ( Fundulus ) จัดการเพื่อเอาชนะ อุปสรรค บทสัมภาษณ์นี้ได้รับการแก้ไขเพื่อให้มีความยาวและชัดเจน

เว็บแทงบอล

คุณสนใจที่จะใช้ปลาเป็นเลนส์ศึกษามลภาวะได้อย่างไร?
ฉันได้รับการฝึกฝนให้เป็นนักพิษวิทยาด้านสิ่งแวดล้อม แต่ฉันก็มีความสนใจในด้านนิเวศวิทยาและทฤษฎีวิวัฒนาการมาโดยตลอด พิษวิทยาน่าสนใจมากเพราะเป็นวิทยาศาสตร์ที่ผสมผสานศาสตร์ต่างๆ มากมาย แต่ยังเป็นวิธีศึกษาว่ามนุษย์มีผลกระทบต่อระบบนิเวศอย่างไร และอาจช่วยแก้ปัญหาได้
ตอนที่ฉันทำงานที่คณะครั้งแรกที่ Louisiana State University ในแบตันรูช ฉันโชคดีมากที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation จำนวนมากสำหรับโครงการของฉัน เรากำลังศึกษาสุขภาพและสรีรวิทยาของปลาจากแหล่งที่เราคิดว่ามีน้ำมันปนเปื้อนหลังจากพายุเฮอริเคนแคทรีนา แต่โครงการนั้นล้มเหลว: ตู้แช่แข็งที่ฉันเก็บตัวอย่างทั้งหมดของฉันอยู่ในสถานะที่สูญเสียไปในช่วงสุดสัปดาห์ และไม่ใช่การทดลองที่ทำซ้ำได้
ถึงกระนั้น ฉันก็มีเงินทั้งหมดนี้จากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ และฉันก็อยากรู้จริงๆ ที่จะติดตามเรื่องราวเกี่ยวกับการต่อต้านมลภาวะของปลาคิลลี่ฟิชที่ฉันเคยได้ยินเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษก่อน ฉันอธิบายให้ NSF ฟังว่าทำไมโครงการเดิมถึงล้มเหลว แต่ฉันมีแผน! ฉันต้องการใช้เงินสนับสนุนเพื่อศึกษาคิลลี่ฟิช นั่นคือการโจมตีครั้งแรกของเราในการปรับตัวของมลภาวะในปลาคิลลี่ฟิช มันค่อนข้างธรรมดา แต่ก็ได้รับความสนใจในระยะยาว
เรื่องราวนั้นคืออะไร ?
ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่อนร่วมงานของฉันที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมได้ศึกษาประชากรปลารอบๆ ไซต์ Superfund ซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีมลพิษร้ายแรงที่สุดในอเมริกาเหนือ และนักวิทยาศาสตร์พบว่าปลาคิลลิฟิชที่ดูปกติและมีสุขภาพดีว่ายอยู่รอบๆ บริเวณเหล่านี้ นั่นเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจ Diane Nacci นักวิจัยของ EPA ช่วยทำลายเรื่องราวนั้น และสิ่งพิมพ์แรกๆ ของเธอแสดงให้เห็นว่า Killifish จากไซต์ที่ปนเปื้อนเหล่านี้มีความทนทานอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อเทียบกับ Killifish จากไซต์ที่สะอาด ซึ่งโดยปกติค่อนข้างไวต่อผลกระทบที่เป็นพิษของสารเคมีเหล่านี้
ไม่กี่คนในโลกพิษวิทยารู้เรื่องปลาเหล่านี้ แต่จริงๆ แล้วไม่มีใครในโลกชีววิทยาวิวัฒนาการ และนั่นคือสิ่งที่เรานำเสนอ: ความสามารถในการเจาะลึกว่าปลาคิลลี่ต้านทานได้อย่างไร

เรากำลังพูดถึงมลพิษอะไร และเรารู้อะไรบ้างเกี่ยวกับผลกระทบที่มีต่อปลา
PAHs และ PCBs หรือ polycyclic aromatic hydrocarbons และ polychlorinated biphenyls เป็นสารเคมีกลุ่มใหญ่ เป็นสารก่อมลพิษทั่วไปจากการรั่วไหลของน้ำมันหรือมลพิษทางอุตสาหกรรม พวกมันอยู่ในอากาศ ดิน น้ำ และตะกอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมในเมือง พวกมันค่อนข้างแพร่หลาย ดังนั้นทุกสิ่งจึงสัมผัสกับ PAHs และ PCBs รวมถึงเราและสัตว์ป่าด้วย
หลายชนิดเป็นพิษอย่างยิ่งต่อสัตว์มีกระดูกสันหลังที่กำลังพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออวัยวะต่างๆ เช่น หัวใจกำลังพัฒนา ผู้คนได้ค้นพบในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาว่าวิธีที่ PAHs และ PCBs ยุ่งกับการพัฒนาดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการรบกวนระบบหัวใจและหลอดเลือด
บางครั้งก็ถึงตายทันที ถ้าตัวอ่อนของปลาเป็นเมื่อสัมผัสกับความเข้มข้นที่สูงพอ หัวใจจะบิดเบี้ยวจนไม่ฟักออกมา
หรือตัวอ่อนอาจฟักออกมาได้ดี แต่เมื่อพวกเขาโตขึ้นและออกกำลังกายอย่างหนัก คุณจะรู้ว่าหัวใจของพวกเขาไม่ได้พัฒนาอย่างเหมาะสม ดังนั้นการเปิดรับแสงอาจมีผลกระทบที่ละเอียดอ่อนมากซึ่งอาจไม่เกิดขึ้นจนกว่าจะมีการพัฒนาในภายหลัง และสามารถเกิดขึ้นได้ที่ความเข้มข้นต่ำมากของสารเคมีเหล่านี้ นี่เป็นการตอบสนองที่ใกล้เคียงกันไม่ว่าคุณจะเป็นปลา หนู หรือมนุษย์
ดังนั้นผลกระทบโดยรวมของสารเคมีเพียงประเภทเดียวก็ฟังดูน่ากลัว
ใช่ และไซต์ Superfund เหล่านี้ส่วนใหญ่ได้ลดความหลากหลายของสายพันธุ์ มีสัตว์หลายชนิดที่คุณพบในพื้นที่สะอาดใกล้เคียง แต่คุณไม่พบในพื้นที่ที่มีมลพิษจริงๆ เหล่านี้ เป็นสถานที่ที่อันตรายเกินไปที่จะอยู่
แต่แล้ว Killifish ก็มีพลังพิเศษ ใช่ไหม?
เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่สังเกตเห็นคิลลี่ฟิชในบริเวณต่างๆ ของ Superfund เพราะเป็นที่ทราบกันดีว่าปลาคิลลี่ฟิชค่อนข้างไวต่อพิษของสารเคมีเหล่านี้จำนวนมาก เราคิดว่า: หากมีสิ่งใดที่ไม่อยู่ที่นั่นก็จะเป็นปลาคิลลี่
หลังจากการวิจัยไม่กี่ปี เห็นได้ชัดว่า Killifish ที่ไซต์ Superfund มีวิวัฒนาการการต่อต้าน Killifish เป็นข้อยกเว้นที่ใหญ่มากสำหรับกฎนี้: สปีชีส์ส่วนใหญ่จะตอบสนองโดยส่วนใหญ่เป็นความทุกข์ทรมานและหายไป เป็นเรื่องน่าทึ่งทีเดียวที่จะเปลี่ยนจากปลาที่ปกติแล้วไวต่อการต้านทานอย่างชั่วร้ายในไม่กี่สิบชั่วอายุคน และสิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับ Killifish ก็เป็นสิ่งที่น่ากลัวเช่นกัน: มีการทำซ้ำหลายครั้งและเราไม่มีตัวอย่างมากมายของการทดลองวิวัฒนาการในธรรมชาติที่ได้รับการจำลองแบบ
Killifish จะอยู่รอดได้อย่างไร ดูเหมือนขัดกับอุปสรรคทั้งหมด?
สาเหตุส่วนหนึ่งที่ทำให้ปลาคิลลี่ฟิชเหล่านี้พัฒนาความต้านทานได้ก็คือพวกมันมีประชากรจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อ และปลาชนิดอื่นๆ ส่วนใหญ่ไม่มี ในบริเวณปากแม่น้ำในเมืองหลายแห่ง พวกมันเป็นสัตว์สายพันธุ์ที่มีกระดูกสันหลังมากที่สุด พวกเขามีอยู่ในล้าน เพื่อให้ประชากรประเภทนั้นสามารถถ่ายทอดการกลายพันธุ์ได้หลายประเภท ในขณะที่พบความแปรปรวนทางพันธุกรรมน้อยกว่าในประชากรที่มีขนาดเล็กกว่า
ดังนั้น หากคุณกำลังจะวิวัฒนาการเพื่อเอาตัวรอดจากระดับมลพิษที่เป็นพิษ การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เสนอการต่อต้านจะต้องอยู่ที่ใดที่หนึ่งในกลุ่มประชากร เพื่อให้บุคคลบางคนสามารถอยู่รอดได้ หากไม่มีพวกมัน คุณจะสูญพันธุ์ก่อนที่การกลายพันธุ์ครั้งใหม่จะปรากฏขึ้น เมื่อคุณดูปลาคิลลี่ฟิช พวกมันเกือบจะเกินขอบเขตในแง่ของความหลากหลายทางพันธุกรรม เมื่อเทียบกับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ นั่นเป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่พวกเขาสามารถพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว: พวกเขาถือไพ่ที่ชนะไว้ในสำรับอยู่แล้ว เว็บแทงบอล

Credit by : Ufabet