五四青年节来啦！《知识就是力量》特别策划“青年科学家趣谈科学”系列内容，我们将从航空航天、生命科学、化学、人工智能、动植物、物理天文等领域挑选青年科学家，一方面带领大家认识中国优秀的青年科学家群体，另一方面，这些青年科学家将带领大家读科学、知科学、爱科学。
“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”，
去过内蒙古的“吃货”一定会对
焦香的烤全羊，浓烈的马奶酒
留下深刻的印象。
但如果你以为
内蒙古的美食只有这些就错了，
其实辽阔的草原上星罗棋布的湖泊
孕育出了另一种人间美味：
瓦氏雅罗鱼，
还曾登上《舌尖上的中国Ⅱ》。
现在你是不是很好奇？
那就快跟着青年科学家徐鹏
去看看吧！
徐鹏厦门大学海洋与地球学院海洋生物科学与技术系教授，博士生导师，“万人计划”科技创新领军人才，国家优秀青年科学基金获得者。主要从事鱼类遗传学和遗传育种研究，研究工作聚焦在鱼类基因组学、种群遗传学、适应性进化、经济鱼类重要性状遗传解析、育种工具开发和基因组育种技术研究等方面。先后主持国家863计划重点项目课题、国家公益性行业科研专项课题、国家自然科学基金项目等多个国家级科研项目，先后获得国家科技进步二等奖、中国青年科技奖、茅以升北京青年科技奖、中国水产青年科技奖、福建省中青年科技领军人才等表彰。目前担任国际期刊《Frontiers in Genetics》副主编，《Marine Biotechnology》《GENE》和《PLoS ONE》编委。迄今已在《Nature Genetics》、《Molecular Biology and Evolution》等学术期刊发表论文130余篇。
草原盐碱湖泊孕育的生命奇迹
撰文/徐鹏
瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)，俗称“华子鱼”，是鲤形目雅罗鱼亚科的重要成员，主要分布于我国东北、华北各水系，其中以内蒙古达里诺尔湖种群最为著名。
▲瓦氏雅罗鱼，图片来自网络
达里诺尔湖，又称“达里湖”，地处海拔1,226米的内蒙古高原东部，面积约237平方千米，是典型的高碳酸盐型半咸水湖泊，湖水中含盐量达到5‰，PH高达9.6。这不仅导致达里湖水质滑腻，也使得绝大多数淡水鱼类无法在达里湖中正常生存。
不过瓦氏雅罗鱼和一些鲫鱼却在这种极端的水体环境中演绎了生命的奇迹，并且这些达里湖的土著鱼类都以肉质鲜美而著称。这让我们不禁好奇，为什么瓦氏雅罗鱼可以适应如此极端的碱性环境并生存繁衍呢？
▲美丽的达里诺尔湖，图片来自网络
瓦氏雅罗鱼的适应性进化
其实，这都是生物适应性进化的结果。生物为了适应生存环境的改变，往往不得不做出遗传机制和生活习性上的改变。大量的地质证据和湖泊演化历史表明，达里诺尔湖在全新世晚期的数千年时间内，由于气候变化，淡水汇入日益减少，湖水蒸发量不断增加，快速从淡水湖泊演化为今天的高碱碳酸盐型半咸水湖泊。在湖泊演化过程中，作为半封闭水系，剧烈的环境变化对达里湖内的瓦氏雅罗鱼产生了强烈的自然选择。
通过与其他淡水环境中的瓦氏雅罗鱼种群比较基因组分析，我们发现达里湖瓦氏雅罗鱼中一系列与酸碱调节，离子转运，含氮废物排泄和胁迫应答等相关的基因都受到强烈的进化选择压力，发生了快速的遗传多态性变化和等位基因改变，部分与碳酸根离子相关的碳酸酐酶基因家族发生了成员扩张（Xu, et al. 2017）。正是这些基因组尺度的适应性改变，赋予了达里诺尔湖中的瓦氏雅罗鱼种群较强的盐碱耐受性状，得以在严酷的湖泊高碱环境中继续生存下去。
其实达里湖瓦氏雅罗鱼对高盐碱性水体的适应性并非个例，距离达里湖2千公里外的青藏高原上，我国最大的内陆湖泊-青海湖，同样是一座高盐碱性湖泊（含盐量达1.25%，全年PH维持在8.95-9.03之间）。而鲤形目裂腹鱼亚科的青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)就在这样的极端环境中生存，近期研究表明，同青藏高原上正常淡水湖泊中的近缘物种相比，青海湖裸鲤同样发生了一些列与瓦氏雅罗鱼类似的遗传机制适应性进化（Tong , et al. 2017; 衣晓飞等，2017）。通常我们把这种不同物种在相似的生存环境条件改变下，发生趋同性遗传进化的现象称为“趋同进化”。
▲高原碱水湖居民-青海湖裸鲤，图片来网络
充满艰辛的迁徙之路
不过，虽然瓦氏雅罗鱼能依靠这些遗传机制的适应性进化在碱性环境中生存，但这种环境并不利于瓦氏雅罗鱼的胚胎发育和鱼卵孵化，因此在每年4月冰雪消融之际，随着繁殖季节的到来，数以万计的瓦氏雅罗鱼会朔河而上，迁徙到上游的淡水河中产卵。同北美洲壮观的大马哈鱼洄游之旅一样，瓦氏雅罗鱼在繁殖季节的迁徙之路同样充满荆棘。
从达里湖到上游产卵地之间大约20公里的路程，需要耗费成年雅罗鱼大量的体力，在这漫长的征途中，除了要面对天敌的捕食，还要面临搁浅的危险，只有少数瓦氏雅罗鱼能够成功到达繁殖地，繁殖后代，实现种群的延续。幼鱼在淡水中孵化并生长数周后，又会回到饵料丰富但环境严苛的达里诺尔湖，延续传承数千年的生命奇迹。
▲每年4-5月份狭窄的河道内挤满洄游的瓦氏雅罗鱼，图片来自网络
达里湖瓦氏雅罗鱼不仅因为其超强的盐碱耐受性而受到科学家的关注，凭借其鲜美的肉质，它也登上了《舌尖上的中国Ⅱ》的舞台。油炸，清蒸，红烧，各式各样的做法演绎出了无穷的美味。
▲美味的瓦氏雅罗鱼，图片来自网络
达里湖冬捕丰收
每年冬天，达里湖畔的居民都会聚集在冰封的湖面上，使用传统的技艺来进行规模浩大的冬捕，这一习俗已被评为“内蒙古自治区非物质文化遗产”。冬捕的渔民要在凌晨三四点就赶到冰面开始准备工作，宽25m，长300米的巨网通过事先打好的冰孔进入水下，通过3匹健硕的蒙古马拉动绞盘来收网，通常每一网都会收获满满，而冰面上零下30度的冰冷空气，会迅速锁住瓦氏雅罗鱼的鲜味，直至它成为一盘盘的珍馐美味。
▲达里湖冬捕时正在拉动绞盘的蒙古马，图片于2019年1月拍摄于达里诺尔
近年来，随着瓦氏雅罗鱼人工育种与养殖技术的突破，越来越多的华子鱼走上了百姓的餐桌，这一适应了极端环境的草原鱼类不仅成为经济价值可观的淡水养殖品种，更是达里湖标志性的文化符号。
今天，青年科学家徐鹏为我们带来的“瓦氏雅罗鱼”的内容你都了解了吗？如果你有更多思考，欢迎留言区互动哟！
