Forellen aus verminten, verschmutzten Flüssen sind genetisch „isoliert“, wie eine neue Studie zeigt

Forellen, die in Flüssen leben, die durch Metalle aus ehemaligen Minen auf den Britischen Inseln verschmutzt sind, sind genetisch von anderen Forellen „isoliert“, wie neue Forschungsergebnisse zeigen. Das Werk erscheint in Vielfalt und Verteilungen.

Forscher analysierten Bachforellen an 71 Standorten in Großbritannien und Irland, wo viele Flüsse Metall aus stillgelegten Minen enthalten.

Obwohl Forellen aus metallverschmutzten Flüssen gesund erscheinen, sind sie genetisch unterschiedlich und der Mangel an Vielfalt in diesen Populationen macht sie anfällig für zukünftige Bedrohungen. Durch den Vergleich der DNA von Forellen in Flüssen mit und ohne Metallverschmutzung fanden Forscher heraus, dass sich Populationen metalltoleranter Forellen in Zeiten höchster Bergbauaktivität von größeren Arten trennten.

Die von den Universitäten Exeter und Cardiff geleitete Studie wurde in vier Regionen durchgeführt: Westwales, Nordostengland, Südwestengland und Südostirland.

„Wir haben bei einigen dieser Forellenpopulationen, die in metallverseuchten Gewässern leben, eine deutlich verringerte genetische Vielfalt festgestellt“, sagte Professor Jamie Stevens von der University of Exeter.

„Diese Fische tragen eine hohe Metallbelastung, wobei die giftigen Bindungen gelöster Metalle an ihren Kiemen zum Ersticken führen. In verschmutzten Flüssen sind jedoch Forellen aufgetaucht, die dies tolerieren können. Wenn Fische ohne diese Toleranz in diesen Flüssen schwimmen, müssen sie entweder gehen oder sterben.“ Dies bedeutet, dass metalltolerante Fische genetisch isoliert sind und keine Gene mit anderen Forellenpopulationen austauschen. Die genetische Vielfalt, die es ihnen ermöglicht hat, sich an diese schnelle Veränderung ihrer Umwelt anzupassen, fehlt nun, was sie anfälliger macht zukünftige Veränderungen.

Zu den üblichen Metallschadstoffen in ehemaligen Bergbaugebieten gehören Blei und Kupfer, und viele Fische und andere Arten in diesen Flüssen sind bereits verschwunden.

Das Auftreten metallresistenter Forellen, die eine hohe genetische Differenzierung zu benachbarten Populationen und eine verringerte Diversität aufweisen, wurde in Populationen beobachtet, die in metallverschmutzten Flüssen in Cornwall, Wales und im Nordosten Englands leben.

„Dies ist wahrscheinlich das Ergebnis von Selektionsdruck – die Evolution wird in diesem Fall durch Überleben oder Nichtüberleben angetrieben, abhängig von der Fähigkeit, der Metallverschmutzung zu widerstehen“, sagte Dr. Daniel Osmond vom Westcountry Rivers Trust, der die Forschung als Forscher durchführte Forscher. Teil seiner Promotion. in Exeter.

Die Studie ergab, dass die höchsten Grade der genetischen Isolation in Flüssen festgestellt wurden, die sowohl mit Metallen verunreinigt waren als auch durch physische Barrieren wie Dämme und Wehre beeinträchtigt waren. Der Grad der Metallbelastung schwankt und nimmt in Zeiten starker Niederschläge oft zu.

Dr. Osmond erklärte: „Im Laufe der Geschichte haben diese Bergbauregionen eine weltweit bedeutende Rolle bei der industriellen Produktion vieler Metalle gespielt. Dies hat jedoch zu verschmutzten Landschaften wie West-Cornwall geführt, die praktisch eine riesige Honigwabe aus alten Minen sind. Wenn es regnet, können sich diese mit Wasser füllen und in Flüsse fließen. »

In vielen Gebieten sind wandernde Süßwasserfische erheblich zurückgegangen, und obwohl Forellen nicht als gefährdete Art gelten, zeigt die Studie, dass Forellen möglicherweise gefährdeter sind als bisher angenommen.

Forscher sagen, dass eine Reduzierung der Grubenwasserauswaschung und die Beseitigung physischer Barrieren in Flüssen dazu beitragen könnten, die genetische Isolation zu verringern.

Die Studie nutzte Simulationen von Populationen im Laufe der Zeit, modellierte verschiedene historische Evolutionsszenarien und ihre Auswirkungen auf die genetische Vielfalt von Populationen und verglich sie mit heute beprobten Populationen, um vorherzusagen, welche Evolutionsszenarien glaubwürdiger waren.