Треска была настоящим гигантом. Впечатляющие размеры — более метра в длину и вес до 40 килограммов — и численность делали её вместе с сельдью основой рыбного промысла в Балтийском море. Сегодня взрослая треска легко уместится на обеденной тарелке. Это если бы её вылов всё ещё был разрешён: из-за сокращения популяции с 2019 года действует запрет на целенаправленный вылов трески.
Уменьшение популяции трески
Сокращение численности и размеров популяции трески — результат человеческого влияния.
В своём новом исследовании учёные из Центра океанических исследований GEOMAR Helmholtz в Киле впервые продемонстрировали, что десятилетия интенсивного вылова в сочетании с изменениями окружающей среды глубоко повлияли на генетический состав полностью морского вида.
Результаты исследования
Результаты опубликованы в журнале Science Advances. «Селективная переэксплуатация изменила геном восточной балтийской трески», — объясняет доктор Кви Ёнг Хан, первый автор исследования и биолог, защитивший кандидатскую диссертацию в группе морской эволюционной экологии в GEOMAR.
Учёные видят значительное снижение средних размеров, которое можно связать со снижением темпов роста. Впервые для полностью морского вида они предоставили доказательства эволюционных изменений в геномах популяции рыб, подвергшейся интенсивному вылову, который поставил популяцию на грань коллапса.
Исследователи выявили генетические варианты, связанные с ростом тела, которые показали признаки направленного отбора — то есть их частота систематически менялась со временем. Эти регионы пересекаются с генами, известными своей ролью в росте и размножении.
Также было обнаружено, что известная хромосомная инверсия — структурное изменение в геноме, обычно связанное с адаптацией к окружающей среде, — следовала схеме направленного отбора. Это подтверждает, что «уменьшение» трески имеет генетическую основу, и человеческая деятельность оставила измеримый след в их ДНК.
Методы исследования
Для достижения этих выводов исследователи использовали необычный архив: крошечные ушные камни (отолиты) 152 тресок, пойманных в районе Борнхольмской впадины между 1996 и 2019 годами. Подобно годичным кольцам деревьев, отолиты фиксируют ежегодный рост, что делает их ценными биологическими хронометристами. Эти образцы являются частью серии долгосрочных данных Балтийского моря, собираемых Центром GEOMAR с 1996 года.
Набор данных позволил учёным провести своего рода «генетическое путешествие во времени», вернувшись к периоду до коллапса популяции восточной балтийской трески. Используя комбинацию химического анализа отолитов и секвенирования ДНК с высоким разрешением, исследователи изучили, как изменился рост и генетический состав трески за 25 лет под давлением вылова.
Основным выводом стало то, что геномы быстро- и медленнорастущих особей различаются систематически, и что быстрорастущие особи почти исчезли. Треска, которая растёт медленно, но достигает репродуктивной зрелости при меньших размерах, получила эволюционное преимущество в условиях высокого вылова.
«Когда из популяции на протяжении многих лет последовательно удаляются самые крупные особи, более мелкие и быстросозревающие рыбы получают эволюционное преимущество», — объясняет профессор доктор Торстен Ройс, руководитель отдела исследований морской экологии в GEOMAR и научный руководитель доктора Хан.
Эволюционные последствия
Эволюционные последствия серьёзны. Генетические варианты, связанные с более быстрым ростом и поздним созреванием, могут быть уже потеряны, а выжившая треска теперь достигает зрелости при меньших размерах и производит меньше потомства. Это также означает потерю адаптивного потенциала с последствиями для популяции в условиях будущих изменений окружающей среды.
«Эволюционные изменения происходят на протяжении многих поколений», — говорит Ройс. «Восстановление занимает гораздо больше времени, чем спад, и оно может быть даже невозможным. Это видно на данных о длине тела за 2025 год, полученных во время текущего круиза ALKOR: несмотря на запрет на вылов, нет никаких признаков восстановления размеров тела».
Исследование подчёркивает чёткую мысль: меры по управлению и защите должны учитывать временные масштабы поколений.
«Наши результаты демонстрируют глубокое влияние человеческой деятельности на дикие популяции, даже на уровне их ДНК, — говорит доктор Хан. — Они также подчёркивают, что устойчивое рыболовство — это не только экономическая проблема, но и вопрос сохранения биоразнообразия, включая генетические ресурсы».
Предоставлено Helmholtz Association of German Research Centres.