養殖品種三文魚的逆襲

夢飛揚

自人類發現大西洋鮭（Salmo salar）的美味起，它們被包養，阿不，被養殖的生涯就拉開了序幕。大家常說的“三文魚”一般就指它們。近日東安格利亞大學的科學家們在《Evolutionary Applications》上發表了自己的研究，證實養殖品種的鮭魚繁殖力和野生的不分上下[1]。這給養殖和生態工作者們敲響了警鐘。果殼網就此對文章的通訊作者馬特·蓋奇（Matt Gage）教授進行了專訪。

三文魚，一般是大西洋鮭（Salmo salar），是很重（měi）要（wèi）的海洋魚類。野生鮭魚正在遭受養殖品種“下鄉”的威脅。圖片來源：fda.gov

“我們用的是Aquagen項目里的養殖品種——這是最廣泛養殖的大西洋鮭的品種之一，”蓋奇教授告訴中國水產頻道：“我們（在實驗室里）用南森河的河水把它們養在和野生品種生活狀態一樣的條件下——南森河的鮭魚也是Aquagen培育養殖種所用的最主要的祖先。”
隨著需求的上升和技術的進步，鮭魚的養殖量在上世紀60年代經歷了指數增長。一項2005年的報告估測世界上95%的鮭魚都是人工養殖[2]。“養殖品種的生長速率要高得多，它們的遺傳多樣性更低，似乎不懂得躲避捕食者，取食時也更有攻擊性，”蓋奇介紹道：“……有理由相信養殖鮭魚的生育力已經發生了變化：馴養通常需要品系間雜交和近親交配（為了快速生長），這些可能影響生育力。而且因為養殖的魚都是通過人工剝出精和卵進行體外受精來‘繁殖’的，這樣寬松的選擇可能會讓配子質量降低。”但 研究小組對兩種魚進行了一系列測試，包括精子的競爭力（形態、動力、速度、游動方向和壽命等）和卵的適應性，以及兩種魚相互雜交的后代數量。所有的測試結果都表明二者的生育力相差不大。
由于鮭魚是洄游魚類，它們的“魚生”需要下次海才能完整，因而養殖中難免有漏網之魚。又因為養殖網箱和圍欄的選址較挑剔，“放養”的方式依舊存在：漁戶把魚苗人工養大后，放回河流任其洄游，回頭再來捕捉——該方法雖然在逐年減少，但仍無法挽回養殖品種大量“下鄉”的局面——事實上，世界上每年溜出養殖場的鮭魚多達幾百萬條[3]。蓋奇教授說：“養殖種的滲入可能會侵蝕（野生）鮭魚適應當地的重要基因（例如洄游的物候，成熟后的體型，歸航的本能），甚至使其丟失。”
魚類大多是體外受精，對“另一半”的選擇最終還是精卵之間決定的——更何況對野生大西洋鮭而言，平均會有16條雄性在同一條雌性產的卵上散布精子[4]。這就意味著，即使養殖的鮭魚生存力差勁，只要它們產生的配子足夠有競爭力，也能把差勁的生存力傳給下一代。“二者的‘雜交’會產生長得又快又愛挑釁的稚魚，這會成為野生種群的生態負擔，”蓋奇對果殼網說：“然后它們又因自身適應養殖的行為生長特性，存活率低下。”長此以往，野生種群會遭遇生存危機，并進而影響到食物鏈中的其它生物。

兩種魚之間的同種異系繁殖結果表明養殖（藍色）和野生（紅色）鮭魚的精子競爭力在養殖的雌魚（左）和野生的雌魚（右）面前差異不大。圖片來源：Sarah E. Yeates et al. (2014) Evolutionary Applications

蓋奇的團隊表明，養殖的鮭魚在配子水平上和野生的一樣有競爭力；如果逃逸出來的魚在野外生活一段時間后恢復了繁殖行為，顯然會使它們與野生魚群的雜交成為一種威脅。 事實上，1989至1996年間在北大西洋捕到的野生魚群里，據記錄已經有20%至40%是養殖個體了[2]。而近些年野生種群的大幅減少，除開氣候和過度捕撈等因素外，養殖個體的入侵難逃干系。
“是的，許多野生的鮭魚品種都被‘污染’了，但現在亡羊補牢、恢復野生基因型還不晚，”蓋奇告訴水產頻道：“雖然大西洋鮭在近50年里數量減少了90%——我們還能保護剩下的10%，它們不僅是基石物種（keystone species），而且對釣魚者和相關經濟來說也非常重要。養殖出的性狀大體上不會利于野外生存，盡管它們一直在大規模得通過‘遺傳湮沒（genetic swamping）’進入野生種群——因為養殖規模太大，有太多的魚漏網。所以，盡快阻止這些并不晚，而且能夠解除關于養殖魚類逃逸的重要擔憂之一。”
“一個解決方案就是在鮭魚養殖中引入三倍體——在魚卵受精后立馬施以壓力，使雌性的第二套染色體（第二極體）無法分離并丟失（正常情況下應該丟失），那么這條小魚就有一套爸爸的和兩套媽媽的染色體，當它長大后會長出兩套性腺，但不具有育性。”蓋奇說。
當被問及部分民眾對基因改造食物的排斥是否會對此有影響時，蓋奇認為，如果解釋得到位，并不會有這種擔憂：“小麥也是四倍體或者六倍體——在正常胚胎發育中引入細微變化，進而促進產生我們在食物生產中看重的性狀，這并不是什么新鮮事——這和特異性選擇長得快的魚和優質奶牛沒有區別。”
三倍體轉基因鮭魚在大洋彼岸的北美已經投入生產。（相關閱讀：加拿大批準轉基因鮭魚商業生產；FDA認定轉基因三文魚對環境無害）“美國正為潛在市場培育轉基因鮭魚，有些人對此表示擔憂。”想讓人們更為接受基因改造的鮭魚，蓋奇指出“不妨多考慮將來，想想那些野生鮭魚，然后盡快向鮭魚養殖系統引入三倍體化，對野生種群盡一份責任。”
“最新的研究表明，三倍體魚的產量和二倍體一樣，而且在針對它們的生長和適應性上進行培育后可能會更好。我們在英國養殖食用/垂釣用的虹鱒已經在過去幾十年全都三倍體化了，”他補充道：“目前挪威已經進行了一些使用三倍體鮭魚的實驗，明年就能有結果，所以（三倍體進入養殖業和市場）是有可能發生的。”
希望在科學家和養殖者的共同努力下，野生的鮭魚能盡快度過這次危機。
參考文獻：

• Yeates,S.E., Einum, S., Fleming, I.A., Holt, W.V., & Gage,M.J.G. (2014). Assessing risks of invasion through gamete performance: Farm Atlantic salmon sperm and eggs show equivalence in function, fertility, compatibility and competitiveness to wild Atlantic salmon. Evolutionary Applications.
• Naylor, R., Hindar, K., Fleming, I. A., Goldburg, R., Williams, S., Volpe, J., ... & Mangel, M. (2005). Fugitive salmon: assessing the risks of escaped fish from net-pen aquaculture. BioScience, 55(5), 427-437.
• McGinnity, P., Prodöhl, P., Ferguson, A., Hynes, R., ó Maoiléidigh, N., Baker, N., ... & Cross, T. (2003). Fitness reduction and potential extinction of wild populations of Atlantic salmon, Salmo salar, as a result of interactions with escaped farm salmon. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 270(1532), 2443-2450.
• Weir, L. K., Hutchings, J. A., Fleming, I. A., & Einum, S. (2004). Dominance relationships and behavioural correlates of individual spawning success in farmed and wild male Atlantic salmon, Salmo salar. Journal of Animal Ecology, 73(6), 1069-1079.
  

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