近几十年来，许多商业捕捞的鱼类生长速度较慢，成熟较早，这可能导致产量下降，对过度捕捞的适应能力下降。
长期以来，科学家们一直怀疑鱼类的快速进化变化是由巨大的捕捞压力造成的。8月2日发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究显示，如今，科学家首次揭示了促使鱼类进化的基因组变化，这些变化以前是研究人员看不到的。
“大多数人认为，进化是一个非常缓慢的过程，在千禧年的时间尺度上展开，但事实上，进化可以发生得非常快，”康奈尔大学自然资源保护基因组学助理教授妮娜·奥弗加德·瑟克尔森(Nina Overgaard Therkildsen)说。
在大量开发的鱼类资源中，捕鱼几乎总是以体型最大的个体为目标。“生长较慢的鱼体型更小，能更好地逃脱渔网，从而有更高的机会将基因遗传给下一代。”通过这种方式，捕鱼可以导致生长速度和其他特征的快速进化变化，”Therkildsen说。“我们在野生鱼类中发现了许多这种影响的迹象，但没有人知道潜在的基因变化是什么。”
Therkildsen和她的同事利用了2002年发表的一项有影响力的实验。大西洋银鱼是一种身长不超过6英寸的鱼，在实验室里进行了密集的捕捞。在另外两个种群中，最小的个体被移除;在最后两个种群中，捕鱼的数量是随机的。
在仅仅四代之后，这些不同的收获方式导致了两组成虫在成虫大小上几乎两倍的差异。Therkildsen和她的团队对近900条这种鱼的全基因组进行了测序，以检测导致这些惊人变化的dna水平变化。
研究小组鉴定了整个基因组中数百种不同的基因，这些基因在快速和缓慢生长的群体之间不断变化。他们还观察到大的基因链块，这些基因块同时发生了变化，极大地改变了数百个基因的频率。
然而，令人惊讶的是，这些巨大的变化只发生在一些人口中。这意味着在这个实验中，有多种基因组溶液可以使鱼变大或变小。
他说:“其中一些变化比其他变化更容易逆转，因此，要预测由渔业引起的进化的影响，仅仅追踪增长率是不够的，我们需要在基因组水平上监测变化。”
当俄勒冈大学生物学教授大卫·科诺弗(David Conover)和美国国家海洋渔业局(National Marine Fisheries Service)的斯蒂芬·蒙克(Stephan Munch)在近20年前首次进行这项实验时，他们观察到的用于研究快速渔业诱导进化的基因组基础的工具还没有出现。幸运的是，科诺弗和蒙克很有先见，他们把样本储存在冰箱里，现在有了现代DNA测序工具，他们可以返回样本，并揭示潜在的基因组变化。
像这样的研究可以评估人类的影响，并提高人类对“当我们继续塑造我们周围物种的进化轨迹时，复杂适应的速度、后果和可逆性”的理解，Therkildsen说。
大西洋银河鱼的好消息是,渔业选择能够利用大型水库存在的遗传变异在这个物种的自然范围从佛罗里达到加拿大,Therkildsen说:“基因银行推动快速适应面对强大的捕捞压力。类似的反应也可能发生在其他基因变异较大的物种对气候变化的反应中。”
除了Conover和Munch，“在响应捕鱼的平行表型进化的基础上，基因组的对比变化”的贡献者包括康奈尔大学的前博士后研究员Aryn P. Wilder，现在是圣地亚哥动物园保护研究所的研究员;康涅狄格大学;斯坦福大学的Stephen R. Palumbi。这项工作由国家科学基金会资助。
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