在休斯敦航道海灣鳉魚的他人口已經(jīng)幾十年來一直穩(wěn)步下降，毒素從工業(yè)活動在澆注，突然神秘地時的可能結(jié)果是，在上世紀(jì)70年代，它開始呈上升趨勢。水沒有改變。在過去的六十年中，幾家煉油廠和一家石油化工廠的活動導(dǎo)致大量鹵化和多環(huán)芳烴(HAHs和PAHs)被認(rèn)為會破壞無脊椎動物的心臟發(fā)育 - 通常是致命的。

科學(xué)家認(rèn)為，那里發(fā)現(xiàn)的數(shù)量應(yīng)該對殺戮致命，然而，它們?nèi)匀淮婊钌踔练睒s。Fundulus grandis，長度最長只有7英寸，通常用作餌料魚，不知何故適應(yīng)并設(shè)法生活在極度污染的棲息地。

輝瑞公司的生物信息學(xué)科學(xué)家Elias Oziolor曾是加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的進(jìn)化遺傳學(xué)家，他想知道為了應(yīng)對極端的環(huán)境壓力，這種魚能夠如此迅速地進(jìn)化。他和他的同事在5月3日的“科學(xué)”雜志上報告的答案似乎是從一種完全不同的殺戮物種帶入人群的基因突變。

康斯坦茨大學(xué)的一位進(jìn)化遺傳學(xué)家Axel Meyer沒有參與這項(xiàng)研究，他在給科學(xué)家的一封電子郵件中說，由于來自另一條魚的基因，這些魚能夠迅速獲得污染的遺傳優(yōu)勢的建議是“驚險。”

通道中的污染以梯度模式向外輻射，在前往墨西哥灣的途中，HAH和PAHs的含量極高。當(dāng)Oziolor決定研究魚類如何在這些污染物中生存時，他的團(tuán)隊(duì)采取的第一步是沿著這個梯度從12個地點(diǎn)捕獲魚類。他們將這些魚帶回德克薩斯州貝勒大學(xué)的一個實(shí)驗(yàn)室，等待它們產(chǎn)卵。當(dāng)他們這樣做時，研究小組將胚胎暴露于不同濃度的多氯聯(lián)苯126(一種HAH)。

來自污染最嚴(yán)重污染區(qū)域的魚類胚胎在暴露于濃度比污染較少的地區(qū)的魚類高出一千倍的濃度時，可以避免心臟畸形。當(dāng)他們從污染較嚴(yán)重的地區(qū)與來自污染較少的地區(qū)的魚進(jìn)行魚類雜交時，他們的后代具有中等水平的保護(hù)作用，作者稱這是保護(hù)HAH的遺傳基礎(chǔ)的證據(jù)。

接下來他們進(jìn)行了遺傳篩選。他們在基因組中發(fā)現(xiàn)了幾個似乎被強(qiáng)烈選擇的位點(diǎn)，這意味著他們可能正在幫助殺戮生存。這些突變使通常會導(dǎo)致心臟畸形的分子途徑失效。但是，“更令人驚訝的是，”Oziolor說，這些地區(qū)中有兩個并非來自海灣殺戮的遺傳變異。“他們完全來自不同的物種。”

魚經(jīng)歷了雜交 - 由于不同物種之間的交配而共享基因。Oziolor說，種間交配很少會為后代帶來競爭優(yōu)勢。但在這種情況下，來自大西洋殺戮(Fundulus heteroclitus)的遺傳物質(zhì)似乎有助于幫助海灣殺戮魚類在極端條件下生存。在大西洋殺戮期間發(fā)現(xiàn)海灣殺螨魚在HAH存在下保護(hù)免受心臟畸形的突變，但在仍然易受該化合物影響的污染較少的地區(qū)的海灣殺螨中沒有發(fā)現(xiàn)。

科學(xué)家們懷疑，通過雜交混合基因“可以使經(jīng)歷快速環(huán)境變化的人群受益”，美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的水生態(tài)學(xué)家Clint Muhlfeld在一封電子郵件中告訴The Scientist。“但據(jù)我所知，這是第一項(xiàng)直接和科學(xué)支持這一預(yù)測的綜合性研究。”

這種種間交配如何發(fā)生仍然是一個難題。大西洋的殺戮通常不會在海灣地區(qū)發(fā)現(xiàn)，并且不夠強(qiáng)壯，不能自己在那里游泳。Oziolor說他相信他們的蛋可能是從大西洋旅行的漁船上用水運(yùn)輸?shù)摹?/p>

現(xiàn)在，他和他的團(tuán)隊(duì)希望了解這些魚在海灣其他污染區(qū)域分享DNA的常見程度。他說，最重要的要點(diǎn)是給物種提供混合空間的重要性。

“如果我們破壞棲息地，”他說，“這使得人們更難以相互交流并交換可能在非常嚴(yán)峻的情況下有用的遺傳物質(zhì)。”

Oziolor仍然強(qiáng)調(diào)，人類沒有故意引起這種雜交，這種混合可能是危險的。Muhlfeld警告說，“在許多情況下，由人類活動驅(qū)動的雜交，例如物種的易位，往往會迅速發(fā)生并降低適應(yīng)性，基因組完整性，最終降低本地物種的多樣性。”