荆棘滑舌鱼在北美的大西洋沿岸有两种截然不同的大小，但没人能弄明白原因。后来，它们的数量开始急剧下降，科学家们变得迫切需要了解它们的大小是否与此有关。现在，我们得到了答案的关键部分。
当杰夫·克尼本在2002年还是大学生时，他的研究涉及一个海洋之谜，这个谜团困扰了好奇的科学家们二十多年。这个谜团与北大西洋的荆棘滑舌鱼有关。在它们的某些分布区域，这种物种的个体有两种截然不同的大小，与性别无关，但没人能弄明白原因。当时，克尼本也无法找到答案。
在一项新的研究中，克尼本和佛罗里达自然历史博物馆的研究人员表示，他们终于找到了答案。这一切都要归功于COVID-19。
人们对荆棘滑舌鱼大小差异的了解已有近一个世纪，但从上世纪70年代开始，当它们的数量急剧下降时，这一问题变得极其重要。下降的原因被认为是人类的过度捕捞，解决方案很简单。2003年，美国对荆棘滑舌鱼和另一种状况不佳的物种——门道滑舌鱼实施了严格的捕捞禁令。
“门道滑舌鱼的数量回升到现在允许捕捞的程度，但不论出于何种原因，尽管保护了20年，荆棘滑舌鱼的数量仍然很低，”克尼本说道，他目前在新英格兰水族馆的安德森·卡博特海洋生命中心担任高级科学家。
根据国家海洋和大气管理局收集的调查数据，荆棘滑舌鱼在一些地区，特别是在缅因湾，下降幅度达80%到95%，并且在加拿大斯科舍架的水域中数量也很少。
荆棘滑舌鱼的分布范围很大。它们可以从南卡罗来纳州一直找到北极圈，并向东延伸至苏格兰、挪威和俄罗斯。在它们的北极和欧洲部分分布区域，荆棘滑舌鱼只有一种大小。只有在北美沿海，小型和大型品种才共存。
“没有人能够理解这些滑舌鱼的问题，”该研究的共同作者、佛罗里达自然历史博物馆鲨鱼研究项目主任加文·内勒说。科学家们曾试图研究荆棘滑舌鱼的DNA，以查看大大小小的个体之间是否存在差异，但没有找到答案。“大个体的体型是小个体的两倍，达到成年的时候需要11年。而小个体在六岁时就成熟了。肯定存在遗传差异。”
内勒想他也许能破解这个密码。
这个想法很简单。之前的研究试图通过分析来自少量荆棘滑舌鱼的几段短DNA序列来回答这个问题。内勒认为这是一个好策略，但由于研究人员尚未处理足够多的DNA，因此未能取得成功。相反，他们需要的是基因捕获方法：一种劳动密集型的方法，可以让研究人员从一个生物体基因组中的成千上万的序列收集DNA序列数据，即用来描述存储在细胞核中的DNA的术语。最重要的是，他们将为数百只荆棘滑舌鱼进行此操作，从而为他们提供充足的数据进行研究。
他向科学界发出了消息，大家向团队发送了超过600份来自北半球大部分地区的组织样本，他进行了昂贵的准备工作以启动实验室的工作，资金来自伦费斯特基金会和国家科学基金会。
然后COVID-19疫情爆发，随之而来的限制使得进行广泛的、面对面的实验室工作变得不可能，项目被无限期暂停。
当时内勒的一位博士后研究员香农·科里根组织了一次抢救行动。如果他们无法从数百只荆棘滑舌鱼中收集基因捕获DNA，他们可以对四到五个个体的整个基因组进行测序。这将大大减少他们需要进行的面对面工作量。
这是一项冒险的计划。他们通过测序基因组找到目标的可能性非常小，而他们只拥有足够的资金来做其中之一或另外一种。
内勒说这是一场绝望的尝试，但这次尝试得到了回报。如果他们使用最初的基因捕获想法，“我们将完全错过它。”
实际上，他们几乎错过了。该研究的第一作者皮埃尔·勒斯图吉负责分析基因组——所有25亿个碱基对——一旦测序完成。当他在仔细检查数据时，一些奇怪的东西引起了他的注意。
“在第二号染色体上有一个大区域，我们认为它很奇怪。由于它的表现方式我们无法理解，我们考虑将其从分析中移除，”勒斯图吉说。他认为这可能是异常现象，也可能是测序过程中引入的错误，他担心这会降低他们结果的准确性。他正准备丢弃它时，内勒提到它看起来像是基因倒位的结果，这是一种自然过程，其中DNA序列反向翻转。
大多数生物体，包括人类，基因组中至少有一些倒位，因此它们并不罕见，但它们通常不会导致个体之间可观察到的差异。但由于这是研究人员唯一能依赖的结果，他们检查了倒位序列是否同时存在于大荆棘滑舌鱼和小荆棘滑舌鱼中。结果发现并不存在。只有大型荆棘滑舌鱼有这一段反转的DNA。他们需要进一步确认，但他们找到了答案。庆祝的香槟酒瓶和快乐的欢呼声随之而来。
弄清楚导致大小差异的原因只是第一步，克尼本说。现在研究人员可以在制定保护计划方面取得进展。下一步将涉及传统的观察。在发现基因倒位之前，很难——在某些情况下是不可能的——区分大荆棘滑舌鱼和小荆棘滑舌鱼。
“我们可以识别大型雄性和雌性，因为它们比其他任何东西都要大，”内勒说。在成熟时，大型和小型雄性在尾部两侧都会发育出长的、垂下的挂钩，使其整体外观像一只带有彩带的风筝。“所以当你看到一只小雄性滑舌鱼带有大型挂钩时，我们知道它是成体。但我们无法对小雌性滑舌鱼做任何事情，因为我们不知道它们是否只是幼体，正在成长。”
这种限制阻碍了对该物种的研究，克尼本说。“最大的问题一直是，这两种形态的生活史是什么样子的？目前，在资源评估中，它们没有得到区分，因此荆棘滑舌鱼就是荆棘滑舌鱼。”
最后一步就是弄清楚为什么荆棘滑舌鱼在某些分布区继续下降。幸运的是，科学家们已经有了一些很好的线索。目前的证据表明，在它们数量下降的地方，两种大小的滑舌鱼交配的难度较大，而在其他地方则较容易。可能这种自然造成的、部分的繁殖障碍会因气候变化而加剧。
荆棘滑舌鱼在缅因湾遇到的困难最大，过去几年海表温度的上升速度超过了全球99%的海洋。这带来了各种不利影响，例如该地区鳕鱼渔业的崩溃。
气候变化是否部分地导致了荆棘滑舌鱼的困境，如果是，为什么它对这一单一物种的负面影响大于生活在同一地区的其他滑舌鱼，还需要观察。为了确定这一点，克尼本说他们需要更多的数据。
“我们正在努力利用现有最佳科学来决定如何更好地管理和维持种群。”
