本文开端于波澜寰宇（Marine Biodiversity）

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隐匿的97%——捕鲸船在大翅鲸（拉丁学名：Megaptera novaeangliae，中语也叫座头鲸）基因里留住了什么？它们是须鲸科大翅鲸属哺乳动物 。它们可爱 “唱歌”，且是已知哺乳动物中挪动跨度最长的鲸类之一，一次挪动路程最长可达25,000公里。它们的食品主要是磷虾、糠虾以及群居性小鱼等。上图是汤加海域的座头鲸子母。©赵宇 照相 | 波澜寰宇（Marine Biodiversity）

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在东谈主类的全球膨大史上，19世纪末到20世纪的工业化捕鲸，是一场带有抛弃性质的生态篡夺。从早期的风帆木船，到自后的蒸汽能源汽船和爆炸鱼叉，东谈主类捕杀大型鲸类的效果在极短时刻内杀青了逾越式增长。这种效果的代价，顺利导致了数十万头大翅鲸（也称为座头鲸）的隐匿，在它们的人命底层代码——基因组中，面前了无间于今的负面钤记。

波澜寰宇（Marine Biodiversity）小编读到一篇2025年12月17日发表在《科学进展》上的一项商讨，该商讨比对了一个世纪前的大翅鲸遗骨与当代大翅鲸的全基因组序列，揭示了这段“昏黑历史”对该物种形成的长远影响。该商讨发现，尽管面前不少大翅鲸种群正在数目上回升，但它们的遗传种种性也曾遭遇了不可逆的侵蚀。

19世纪是好意思国捕鲸业的茂盛时期，但过度捕猎导致许多鲸鱼物种数目暴减。上图中，捕鲸者正在从一头被屠宰的鲸鱼身上剥取鲸脂。出处： 《海上尼姆罗德》 (1874)

在新西兰的Tokerau海滩，东谈主们正在熬制搁浅的领航鲸的鲸脂。图片开端：亚历山大·特恩布尔藏书楼（Alexander Turnbull Library）

从基因看历史：

捕鲸本事越来越先进，鲸逐步种群崩溃

商讨东谈主员垄断了一种名为连锁不屈衡的本事，通过分析当代大翅鲸基因组中的连锁进度，反向推演了往日数百年的灵验种群数目变化。这个推上演来的弧线，与东谈主类历史上的捕鲸记载简直绝对吻合。

在北大泰西，大翅鲸的零落早在19世纪就运转了。

跟着近海资源缺少，捕鲸者运转向远海鞭策，本事也日趋精良。基因数据骄傲，北大泰西大翅鲸的数目在1900年足下达到了最低谷。而南大洋的故事则更为惨烈。

当北半球的鲸群被捕杀殆尽后，捕鲸公司回身南下，20世纪初在南极竖立的大齐岸基捕鲸站透顶变嫌了时势。

▲上图：南非西蒙镇的一口捕鲸熬油锅（鲸脂锅）。捕鲸熬油锅是捕鲸期间用于熬制鲸脂、提真金不怕火鲸油的斥地。鲸脂是鲸鱼身体上厚厚的脂肪层，是提真金不怕火鲸油的主要原料。谢寰球各地沿海地区，关于野灵活物的垄断一直是东谈主类生活而已的要紧开端。比如，西蒙镇是南非西开普省的一个口岸城镇，历史上曾是要紧的捕鲸中心。照相师：Olga Ernst（CC BY-SA 4.0）

在不到40年的时刻里，南极海域的大翅鲸阅历了从闹热到濒临殒命的“断崖式”下落。

根据基因组的估算，南大洋的大翅鲸的畛域从约6.6万头暴减到1930年足下的不到1400头，缩减幅度高达97%以上。这种短时刻内发生的种群大崩盘，在遗传学上被称为“瓶颈效应”。

▲上图：基于基因组数据推演的北大泰西西部（绿色）与南大洋（蓝色）座头鲸历史种群数目变化。图源：Fabricio Furni et al. (2025)

▲上图：大翅鲸的骨骼标本。©Linda Wong 摄于国度天然博物馆 | 波澜寰宇（Marine Biodiversity）

南极，曾有一个修罗场

格里特维肯（Grytviken）是南极地区捕鲸史上一个绕不开的名字。它坐落于南大泰西的南乔治亚岛，曾是南极海域第一个，亦然畛域最大的当代化工业捕鲸站。从当今的眼神看，它是一处萧瑟的“工业遗址”和旅游景点，但在20世纪，它曾是座头鲸等大鲸类的“修罗场”。

这个捕鲸站由挪威捕鲸前驱卡尔·安东·拉森（Carl Anton Larsen）于1904年竖立。格里特维肯的树立，象征着南极捕鲸过问了“工场化”的期间。这里有其时绝顶先进的加工场，能以极高的效果，将鲸鱼鼎新为鲸油、鲸肉粉，还有完善的生活要领，以致包括一座电影院和一座教堂。在它的茂盛时期，这里的海湾长年被鲸鱼的血水染红，空气中迷漫着浓烈的油脂味。

天然了，如今，俱往矣。关于科学商讨来说，格里特维肯的要紧性在于它留住的“时刻胶囊”。在阿谁莫得动物保护意志的年代，捕鲸站周围堆积了海量的鲸鱼遗骨。这些被丢弃在阴寒极地环境中的骨头，保存了百年前座头鲸最原始的DNA信息。

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▲上图：20世纪90年代中期，位于南乔治亚岛的格里特维肯（Grytviken）蚀本捕鲸站。这座也曾的南极捕鲸中心，如今已成为记载那段血腥工业历史的萧瑟遗址。图源：NOAA/Philip Hall，摄于1994~1995年间的夏日

隐匿的种种性，积聚的“基因垃圾”

为了弄清这种崩盘到底形成了什么后果，科学家故意寻找了一批特殊的样本。

他们从格里特维肯（Grytviken）旧捕鲸站——那曾是南极最冗忙的加工场之一——荟萃了百年前的鲸骨残毁。这些白骨在严寒下保存了迥殊的古DNA，成了对照实验中齐备的“捕鲸前样本”。对比了“捕鲸前”与“捕鲸后”的基因组之后，谜底逐步了了起来。

当代大翅鲸的杂合度，比它们的祖辈镌汰了约20%~30%。

杂合度是揣度种群健康度的要紧主义，意味着一个物种在面对环境巨变时有些许“备选决策”。种种性的流失，实质上是缩减了它们稳健将来的空间。

更令东谈主担忧的是，无益突变也在积聚。

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巴林的一头搁浅的座头鲸。这头鲸鱼困在了近岸的浅滩上。照相：Mohamed Sayad | 供图：王敏幹（John MK Wong）

在大型天然种群中，无益的基因突变时常会被天然接管高效地根撤退。但当种群畛域急剧缩减时，随即的“遗传漂变”就会运转占据主导。

遐想一下，假定有一个唯有几十东谈主的小村落里，某个萧索的姓氏，可能只是因为这家的孩子全是女儿，就在一代东谈主之内透顶隐匿；或者某个蓝本很有数的长相、只因这家东谈主恰好生了十个男儿，飞快成了全村的“标配”。这种不看基因好坏、全凭“庆幸”、“随即正好”导致某种特征在小群体中倏得放大、或是隐匿的地点，即是遗传漂变。它在全球眷里不起眼，但在东谈主丁零散的小种群里，这种随即的“庆幸”往往能顺利足下通盘物种的运谈。

这项最新商讨发现，在当代大翅鲸身上，中度无益的基因突变频率昭着升高了。这些突变固然不至于让大翅鲸立即丧命，但就像是一个性能逐年下降的发动机，偷偷缩小了它们的举座生计修养和孳班师果。

▲上图：座头鲸基因组中的捕鲸活动遗址。论文出处：Fabricio Furni et al. (2025)

大翅鲸（座头鲸）在分类上属于须鲸。须鲸和齿鲸最大的区别即是嘴里不长牙，而是长了一滑排像大梳子雷同的鲸须。这套装备决定了它们的服法：大翅鲸没法像虎鲸那样去撕咬猎物，它们走的是“海量滤食”的道路。简便来说，它们吃饭就像是在海里打捞。大翅鲸特别可爱吃磷虾，也爱盯着鲱鱼、玉筋鱼这些成群的小鱼。捕食的时候，它们会猛地展开阿谁能吞下半个篮球场的巨口，把混着海水的小鱼小虾一口闷进去。接着，它们会用大舌头往上一顶，把阔气的海水顺着鲸须罅隙挤出去，剩下的干货就全挂在鲸须上了，临了舌头一舔，顺利下肚。也曾有商讨发现，为了栽种效果，大翅鲸以致演化出了独门的“气泡网”捕猎法：多头鲸鱼协同合营，通过在水下喷出气泡形成一堵垂直的围墙，将受惊的鱼群驱赶团结到中心，随后成群的鲸鱼破水而出，张口将鱼群三军覆灭。上头的标本中，不错了了的看到它的嘴部的鲸须。©Linda Wong 摄于国度天然博物馆 | 波澜寰宇（Marine Biodiversity）

数字上在复苏，闪避的隐忧

固然近几十年来，跟着海外贸易捕鲸禁令的扩充，咱们时常能看到大翅鲸数目回升的好音信，但这项商讨，从出东谈主意想的“另一面”，带来了一个平稳的视角：种群数目上的复苏，并不等同于演化后劲的复原。

大翅鲸的寿命很长，商讨估算的世代周期大要在8年足下。这意味着，咱们当今在海里看到的许多大翅鲸，其实只是那场大难后的第一、或第二代后裔。工业捕鲸留住的遗传伤疤，如嫡亲孳生的影响、无益突变的固化，可能需要数个世纪以致更久的演化时刻才可能被稳定开发，以致，也有可能恒久无法回到从前的景况。

一群大翅鲸，一共15头，正在阿拉斯加朱诺隔邻海域，垄断“气泡网”计谋围猎鱼群。图源：Evadb

这项商讨的意旨在于，它通过严谨的基因组测序解说了，东谈主类的过度开发对物种的影响毫不单是停留在数目的增减上。有些伤害，就怕是发生在微不雅层面的；这种隐形的“基因侵蚀”，往往在物种数目看起来还在增万古，就也曾在某种意旨上决定了它们的将来。

关于这些在大海中巡游的巨兽而言，固然捕鲸船的要挟也曾远去，但由于历史“债务”的存在，它们在应付将来豪恣变化和海洋环境变迁时，可能正带着比以前更千里重、也更脆弱的底牌。

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阿拉伯海座头鲸为何濒临殒命？波澜寰宇·图说

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▲阿拉伯海座头鲸是一个私有的种群，约7万年前，就跟其他印度洋座头鲸种群分化了，之后从未挪动，耐久孤单于阿拉伯海，也未与其他座头鲸种群发生基因交流。这种极强的遗传私有性，也让它们难以引入外部基因来增强种群的稳健智商与抗病性。同期它们的孳生周期和附近其他座头鲸种群不同，再加上鲸类本人孳生速率慢，种群数目难以快速增长，一朝数目下降就很难复原。现存的主义骄傲，在阿曼（Oman）海岸隔邻，这一种群仅存有60~111头个体。这个种群曾遭遇抛弃性打击，仅在1960年代，就曾有242头座头鲸被违警捕鲸活动在阿拉伯海被猎杀，极地面缩小了其种群数目和复原智商。上图是一头1963年在卡塔尔多哈口岸记载的一头阿拉伯海座头鲸。供图：王敏幹 | 波澜寰宇（Marine Biodiversity）

感好奇爱慕的“波澜寰宇”（Marine Biodiversity）读者不错参看该商讨的原文：

Fabricio Furni et al. ,Humpback whale genomes reflect the increased efficiency of commercial whaling.Sci. Adv.11,eady7091(2025).

DOI:10.1126/sciadv.ady7091

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DOI:10.1126/sciadv.ady7091

瓶颈效应（Genetic Bottleneck）

瓶颈效应（Genetic Bottleneck）指由于环境巨变（如文中提到的机械化捕鲸）导致种群数目在短时刻内急剧下降的地点。这种效应会形成严重的遗传种种性丢失，即便后续种群数目回升，基因库的毁伤也往往难以在短期内开发。

比如猎豹，当代猎豹的遗传种种性极低，低到什么进度？从一只猎豹身上切下的皮肤，移植到另一只绝对莫得血统干系的猎豹身上，时常不会产生排异反映。这施展它们的免疫基因库简直是绝对一致的。这种高度纯合化导致猎豹精子无理率极高，对疾病的相背力绝顶脆弱。

又比如说佛罗里达好意思洲狮，到20世纪90年代，由于栖息地碎屑化，佛罗里达好意思洲狮的野生种群仅剩约30只。 严重的瓶颈导致了致命的“近交衰退”，其时的监测骄傲，种群中突出80%的雄性患有隐睾症（导致不育），许多个体患有先天性腹黑劣势，且出现了昭着的尾部周折无理。直到1995年，商讨东谈主员不得不从德克萨斯州引入8只雌性好意思洲狮进行“基因赞助”，才通过引入外部基因缓解了这些病态性状。

咱们熟知的朱鹮，其实亦然一个是中国保护生物学中最具代表性的“瓶颈”案例。1981年在陕泰西县发现的7只个体（其中包括了2对妃耦），是其时全球该物种独一的“火种”，如今固然数目已回升到了万只以上，但所有的个体齐是这7只先人的后代。这种特殊窄化的基因开端导致朱鹮在免疫系统接洽基因上的杂合度极低，使得它们对特定病原体的相背力宽广较差，物种的耐久生计依然濒临着遗传学层面的隐忧。

麋鹿亦然这么，具体就未几说了。是以，评估一个物种是否安全，不行只看它当今有些许头，更要看它的“灵验种群数目”是否足以顽抗遗传漂变和环境突变。

▲上图：朱鹮的标本。©Linda Wong 照相 | 波澜寰宇（Marine Biodiversity）

▲上图：麋鹿重引入的案例到手的同期，也亟需斟酌基因层面的生物种种性。图源：CCTV，2025年5月的报谈

连锁不屈衡（Linkage Disequilibrium, LD）

连锁不屈衡是指在团结个种群中，不同基因座（Loci）上的等位基因之间存在一种“非随即”的结合干系。在遗传学中，如果两个基因位点互相孤独，它们各自的等位基因在后代中出现的概率应该是随即组合的，这被称为“连锁均衡”。但如果某些基因位点在染色体上距离绝顶近，它们在减数分离的交叉互换中很难被分开，往往像“系结包”雷同成对遗传给后代。这种地点即是连锁不屈衡。

比如狗的品种选育，东谈主造瓶颈带来了超长LD。商讨骄傲，纯种犬基因组中的LD衰减慢度极慢，其LD区域长度时常是东谈主类的10~100倍（可达数Mb）。这种超长LD是因为家犬在品种培育经过中阅历了严重的种群瓶颈、高频嫡亲交配。这使得科学家只需极极少的遗传象征（SNP），就能通过LD锁定礼貌犬类体型等性状的短处基因。

又比如说，欧洲东谈主群中的乳糖耐受性。大多数成年哺乳动物是不行消化乳糖的，但好多欧洲东谈主却不错。在北欧东谈主群中，这个有意突变周围存在一个极长的连锁不屈衡区域。这是因为该突变在历史上受到了是非的正向天然接管，扩散速率太快，以至于重组还没来得及将其与周围的“搭便车”基因割断。这个长程LD区域成为了东谈主类近期演化的象征性凭据。

灵验种群数目（Effective Population Size）

遗传学中，灵验种群数目并不是指你数出来的个体总额，而是指在一个“盼愿化”的种群中，或者产生与执行不雅察种群交流进度的遗传漂变或近交水平的个体数目。简便来说，它揣度的是种群中的确有智商养殖后代，并能把基因种种性传给将来的那部分“中枢力量”。一般来讲，由于天然界中存在性别比例不均、个体生养智商互异以及种群波动，灵验种群数目时常远小于执行统计到的活体总额。

比如，蜜蜂，性别决定机制带来了灵验种群数目缩水。固然是一窝风看着黑压压的似乎好多，可蜜蜂的社会结构绝顶特殊，并不是每一只忙绿的工蜂齐能传宗接代。在一个领有数万只工蜂的蜂群中，执行具有生殖智商并能将基因传给下一代的时常唯有一只蜂王和少数雄蜂。这种极低的比例，让蜜蜂对杀虫剂等环境压力导致的遗传漂变相配敏锐。

又比如亚洲象，在旷野，由于盗猎象牙时常只针对雄性（象牙象牙，子民无罪象齿焚身——盗猎分子为了取它们的长牙），导致亚洲象种群出现了严重的性别比例失衡。在印度某些天然保护区，成年雌象与雄象的比例以致达到了100:1。那么，如毅然定下一代基因种种性的“瓶颈”卡在了极其稀缺的雄象身上，这会导致种群极易发生嫡亲孳生。

念念考题·拓展念念维

Q1、怎样揣度生物种种性保护是否到手——数目多就代表“救回来”了吗？如果一个物种从几十只养殖到了几万只，但它们的基因库却变得像“复印件”雷同单调，那么，这种“虚胖”的复苏，在面对将来未知的病毒或豪恣巨变时，是否经得起查考呢？

Q2、如果“遗传欠债”无法通过天然摒除，东谈主类该阻难吗？比如说，是否应该像拯救佛罗里达好意思洲狮那样，通过东谈主工阻难基因的方式去“赞助”大翅鲸？如果这么作念的话，这种对天然进化的深度阻难，究竟是帮了它们，照旧会激发新的四百四病？

Q3、在经典群体遗传学表面中，种群瓶颈会导致无益突变因遗传漂变而固定。然而，近期在某些极小种群（如加湾鼠海豚）中不雅察到了特殊纯合后的“净化效应”（Purging），即，由于高度近交导致隐性致死突变骄傲、并被快速根撤退了。

那么，斟酌到座头鲸是很长命、世代周期长的巨型海洋哺乳动物，面前不雅察到的“中度无益突变积聚”，是否只是暂时的过渡景况？在NE缩减至370-670这一量级时，究竟是漂变导致的遗传负荷积聚（Mutational Meltdown的先兆）占据主导，照旧也曾触发了某种进度的净化机制？这种动态博弈对长命物种的耐久适性（Fitness）演化又有何启示呢？换句话讲，突变负荷的“净化效应”vs遗传漂变”在大型长命哺乳动物中的临界点，究竟在哪？

Q4, 大翅鲸面前在多个海域进展出极高的种群增长率，这种数目上的快速反弹，有可能在统计学上制造了一种“到手复苏”的假象。但在基因层面，快速膨大可能导致那些在瓶颈期因随即漂变而频率高潮的中度无益突变，在种群扩散经过中被快速“锁定”在大基数的个体中，从而丧失了通过耐久天然接管进行自我修正的契机。这种“数目增长快于基因库优化”的地点，是否会形成一种遗传学上的“高数目、低修养”陷坑？你以为，应该怎样重新界说大基数布景下的“遗传脆弱性”呢？

Q6、这个商讨还有一个有道理的尾巴，也值得挑战一下。应该商讨是用格里特维肯的古DNA样本到手竖立了捕鲸前的遗传基准，但一个更深层的问题是：在全球豪恣巨变的布景下，物种所需的“稳健性变异”，可能早就不同于百年前了。如果咱们发现当代座头鲸积聚的突变负荷如实闭幕了其对冰架古老或食品链偏移的稳健智商，那么，保护生物学的方向应该是保管其当前的遗传近况呢，照旧进行某种阵势的“合成复苏”（Synthetic Recovery）或受控的种群间挪动，以东谈主为阻难的方式引入流失的先人变异？在承认物种具有动态稳健力的前提下，你以为，该怎样科学地评估一个也曾“受损”的基因组在将来生态位中的“天花板”呢？

本文参考而已

感好奇爱慕的波澜寰宇（Marine Biodiversity）读者不错参看该商讨的全文：

Fabricio Furni et al. ,Humpback whale genomes reflect the increased efficiency of commercial whaling.Sci. Adv.11,eady7091(2025).DOI:10.1126/sciadv.ady7091

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady7091

声明：1）本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台不雅点。2）本文也曾开启“快捷转载”；3）迎接众人、读者不惜指正、留言、赐稿！迎接有理有据的不同成见。

资讯源 | Fabricio Furni et al. (2025)

文 | 王芊佳

裁剪 | 波澜君

排版 | 卢晓雨

波澜寰宇

引

用

本

文

王芊佳.只是40年，它们丢掉了30%的遗传种种性！这即是工业捕鲸的代价.波澜寰宇.2025-12-25

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发布于：北京市