當研究科學家蓋瑞-隆戈（Gary Longo）第一次檢視他對沙丁魚的基因組分析結果時，他認為自己一定是弄錯了樣本。2022年和2023年對太平洋沙丁魚進行的基因組測序發現，加利福尼亞洋流中不僅存在一種，而且存在兩種不同的沙丁魚物種。
NOAA 漁業 2023 年沿海中上層魚種調查期間采集的沙丁魚。 基因組分析後來發現，漁獲物中既有太平洋沙丁魚，也有日本沙丁魚。 這兩種沙丁魚看起來非常相似，只能透過它們的 DNA 進行區分。 圖片來源：Kelsey James/NOAA Fisheries
除了西海岸常見的太平洋沙丁魚外，許多魚似乎是另一個物種。他說："這完全令人震驚。 然後，他將它們的遺傳密碼與其他已知物種進行了比較。這就是'啊哈時刻'，我們意識到我們正在研究沙丁魚的第二個物種。"
分析表明，在NOAA漁業局2021年和2022年的沿海中上層魚種調查中收集到的345個沙丁魚樣本中，2021年的所有魚類都是太平洋沙丁魚，但2022年收集到的則是太平洋沙丁魚和日本沙丁魚的混合物。
對第二年收集到的另外 825 條沙丁魚的檢查也發現了同樣的結果：許多是日本沙丁魚。 日本沙丁魚僅產於北太平洋西側靠近亞洲的海域，以前從未在西海岸發現過。
在位於加利福尼亞州拉霍亞的 NOAA 漁業西南漁業科學中心，NOAA 漁業科學家 Gary Longo 準備提取沙丁魚樣本中的 DNA。 圖片來源：Matthew Craig/NOAA Fisheries
來自美國國家海洋與大氣管理局漁業部和其他機構的科學家們在【分子生態學】雜誌上報告了這一驚人的發現。 這兩個物種看起來非常相似，只有基因檢測才能將它們區分開來。 科學家們利用基因組測序技術的最新進展，檢查了數百萬個遺傳標記的數據，並為沙丁魚構建了完整的粒線體基因組，以驗證辨識結果。
2022 年和 2023 年，從華盛頓州到加利福尼亞州南部都發現了日本沙丁魚，有時與太平洋沙丁魚混在一起。 日本沙丁魚的年齡在 1 到 3 歲之間，是沙丁魚的典型成年年齡段。
研究人員很好奇日本沙丁魚是否在以前的調查中被遺漏，於是他們利用了西南漁業科學中心的遺傳資源檔案。他們對過去沿海中上層物種調查中的組織樣本進行了測序。在對2013-2021年期間采集的沙丁魚進行分析後，沒有發現日本沙丁魚的蹤跡，這表明日本沙丁魚的跨洋旅行是最近才開始的。
目前，太平洋沙丁魚在整個加利福尼亞洋流中處於低豐度狀態。這可能增加了發現日本沙丁魚的可能性。
2022 年美國國家海洋與大氣管理局漁業調查首次發現了日本沙丁魚，這表明日本沙丁魚大約是在那個時候到達西海岸的。第二年（2023 年）的調查發現了更多的日本沙丁魚，但目前還不清楚日本沙丁魚繼續向東漂移了多久。科學家們目前正在研究今年的調查樣本。
沙丁魚是全球主要的覓食魚類，其中有兩個品種分布在北太平洋。早期的基因研究推測，太平洋沙丁魚和日本沙丁魚大約在 20 萬到 30 萬年前分化。冰川期使北太平洋的大部份地區變得非常寒冷，從而將兩個族群分開。
雖然有很多西太平洋物種來到西海岸的例子，但這些物種大多與北太平洋洋流攜帶的漂浮物有關。 在這種情況下，作者認為，過去十年間北太平洋變暖的海洋熱浪開辟了一條有利的棲息地走廊。 日本沙丁魚可能就是沿著這條走廊漂洋過海的。
"沙丁魚等小型沿海中上層魚類是很好的變化指標，"Longo 說。"它們往往是我們最先看到的對溫度變化做出反應的魚類，因為它們的生成時間短，流動性強，可以利用各種棲息地。 科學家們認為，沙丁魚可能處於未來進一步變化的前沿。"
這項新研究的共同作者、西南漁業科學中心的研究科學家馬修-克雷格（Matthew Craig）說："這給我們留下了很多問題，我們不可能馬上回答。很多魚類的分布會隨著海洋條件的變化而改變。 現在的問題是，隨著時間的推移，日本沙丁魚是否會滅絕，還是會在其分布範圍的這一新區域繼續生存下去？"
Longo 和 Craig 現在又回到了實驗室，對剛剛結束的 2024 年沿海物種調查中的約 700 個新樣本進行研究。 研究小組將在未來幾周內對魚類的DNA進行測序，幫助追蹤日本沙丁魚在加州洋流生態系中的持續存在。
科學家還不知道這兩種沙丁魚能否雜交。 這是一個關鍵問題，有助於確定這兩個沙丁魚物種在西海岸的互動情況。 這將為日本沙丁魚的存在如何影響加州洋流生態系中的沙丁魚管理提供資訊。
這項研究強調了長期監測的價值。 研究結果可能會改變我們對沙丁魚在太平洋的分布和散布以及海洋條件變化的影響的認識。
科學中心主任凱瑞斯汀-科赫（Kristen Koch）說："這是一個非凡的發現，如果科學家們沒有到那裏去尋找，就永遠不會有這樣的發現。早期調查的長期記錄也有助於我們了解它有多麽不尋常。"
編譯自/SciTechDaily
