在美国加利福尼亚州的圣华金河,每年春秋季节,成千上万的幼年大鳞钩吻鲑(也就是我们常说的Chinook鳟鱼)都会开始一段漫长而艰难的迁徙之旅。想象一下,它们的身体还跟小指差不多长,这些“宝宝们”却要游上350英里的距离,穿越急流、躲避捕食者,千辛万苦、最终才能到达广阔的太平洋。
但是,这条“生死线”上的迁徙之路,可谓艰难险阻,并非所有鱼都能“走”得完。事实上,少于5%的幼鱼能够成功抵达海洋,有些年,甚至于几乎没有鱼能存活。这其中的原因,除了水温过高、河流中筑起的大坝和水质的恶化外,其实最大的威胁来自于人类引入的捕食者,比如条纹鲈鱼和大口黑鲈鱼——这些猛兽通常会吞噬掉大量幼年大鳞钩吻鲑。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,2025年2月24日,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发表在《生态学通讯》(Ecology Letters)上的一项新研究,揭示了幼鲑在迁徙过程中如何通过调整行为来躲避捕食者并节省能量,为保护这些濒危物种提供了一些重要的启示。研究人员有一个惊人的发现:其实这些小小的鲑鱼并不是盲目地向海洋游去,而是通过一系列精巧的策略,来巧妙地避开捕食者、节省体力,最大化它们的生存机会。
上图:一条大鳞大马哈鱼(学名:Oncorhynchus tshawytscha),又称大鳞钩吻鲑、帝王鲑(英语:king salmon)或切努克鲑(Chinook salmon)。帝王鲑是一种高经济的价值食用鱼。图源:美国地质调查局(USGS)迁徙之路:一场“生死逃亡”
每年,数以万计的幼年大鳞钩吻鲑从出生地出发,开始一段艰难的迁徙旅程。这些鱼最初在圣华金河中孵化成长,在度过一年的生活后,它们会离开河流,游向海洋,寻找足够的营养来帮助自己快速成长。成年后,这些鱼会再回到原来的河流产卵,开始下一代的生命。
但现实是残酷的。尽管这些鱼每天都在游动,但能顺利到达海洋的鱼寥寥无几。水温的升高让它们的生存环境变得更加严峻,河流中的大坝让它们的迁徙路径变得曲折难行,更可怕的是,人类引入的捕食者——条纹鲈鱼和大口黑鲈鱼,正是它们最大的天敌。
条纹鲈鱼和大口黑鲈鱼是人类引入到非原生水域的捕食者,原本它们并不属于加利福尼亚的河流生态系统。由于它们体型较大、食量惊人,捕食能力强,尤其是条纹鲈鱼,其能在不同光照条件下精准捕捉猎物。这两种捕食者的引入,打破了当地原生物种的生态平衡,给幼年大鳞钩吻鲑等本地鱼类带来了巨大威胁。它们迅速成为这些鱼类迁徙路径上的主要障碍,导致大量幼鱼在迁徙过程中遭遇捕食,生存率大大降低。
正因如此,研究人员才开始关注这些鱼的生存策略,想要弄清楚它们究竟是如何在这样严酷的环境下求生的。
大鳞钩吻鲑(Oncorhynchus tshawytscha)是一种原产于北美的鲑鱼,广泛分布在太平洋沿岸地区,尤其是美国和加拿大的河流中。它们是世界上体型最大、生命力最强的鲑鱼之一,成年大鳞钩吻鲑体长可达1.5米以上,体重可超过30公斤。大鳞钩吻鲑具有独特的生命周期,通常在淡水河流中孵化和成长,成年后迁徙至海洋进行栖息和繁殖。每年秋冬季节,成年的大鳞钩吻鲑会逆流而上,返回出生地产卵,完成其壮丽的生命旅程。尽管大鳞钩吻鲑在自然界中是顶级捕食者,但由于栖息地丧失、水质污染以及人为引入的捕食者等因素,它们的种群面临着严重的威胁。上图:来自加利福尼亚北部雷丁附近Livingston Stone国家级鱼类孵化场的冬季回流大鳞钩吻鲑受精卵。这些鱼卵属于Battle Creek再引入项目中的繁殖亲本群体。图片来源:Laura Mahoney/美国鱼类与水生生物保护局
智慧迁徙:幼鲑如何巧妙避险?
这项研究的主导者是科罗拉多大学的Mike Gil教授,他和他的团队通过为424条幼年大鳞钩吻鲑、以及23条条纹鲈鱼和17条大口黑鲈鱼安装追踪器,跟踪记录了这些鱼的迁徙路径。为了更好地监控鱼类的活动,该研究团队还在河流两岸布置了多个探测器,能够实时记录鱼儿的动态以及它们所遭遇的捕食者。
结果发现,这些幼年大鳞钩吻鲑并不是白天一直游在河流的中部。以前,科学家原本认为,鱼为了避免被捕食,应该一直游在水流较强的中间,快速到达海洋;但实际上,数据表明,这些小鲑鱼白天反而会避开中部,选择靠近河岸游动,虽然这样会消耗更多的体力,但却能有效避免来自条纹鲈鱼的攻击。
为什么呢?原来,条纹鲈鱼喜欢在河流的中间部分活动,因为那里的水流较强,可以帮助它们更轻松地捕捉到猎物。而对于幼年大鳞钩吻鲑来说,它们最喜欢的游动地方正好是在这个位置,因此也就容易成为捕食者的目标。为了避免被吃掉,鲑鱼在白天会选择游到河岸边,虽然这样消耗的能量更多,但至少能避开危险。
而到了夜晚,这些小鲑鱼就会变得大胆起来。它们会选择返回河流的中部,在水流的帮助下,节省体力,快速向前游动。这个策略看起来就像是它们在“打游击战”一样,白天躲避,晚上进攻,聪明而机智。
上图:美国科罗拉多大学的研究团队在圣华金河布置监测器,来追踪幼年大鳞钩吻鲑及其捕食者的活动。他们在河流两岸布置了多个探测器,能够实时记录鱼儿的动态以及它们所遭遇的捕食者。图片来源:Eric Danner为何黎明和黄昏是“危机时刻”?
研究人员还发现,黎明和黄昏时段是捕食活动最为频繁的时间段。条纹鲈鱼这个时候的攻击频率会大大增加,捕食效率也显著提高。研究团队分析发现,这一现象与鲈鱼的视觉特性有很大关系。条纹鲈鱼的眼睛比较大,适应了在低光环境下捕猎,而幼年大鳞钩吻鲑的眼睛则相对较小,它们对低光环境的适应能力较差。因此,黎明和黄昏这两个光线较弱的时刻,正是捕食者攻击的高峰期。
对于这些小鲑鱼来说,它们似乎能够非常敏感地察觉到周围光线的变化,并根据不同的光线环境调整自己的行为策略。晚上,光线较暗,它们敢于游到河流中部,而在白天或者黎明黄昏时分,它们则选择靠近河岸,避免被敌人发现。
保护这些小生命,从理解它们开始
这项研究的最终目的,是希望通过对大鳞钩吻鲑迁徙行为的深入理解,为保护这些物种提供新的方向。研究人员指出,如果我们能够了解这些鱼的生活习性,就能在保护它们的过程中做出更加科学的决策。比如,减少河流及周围地区的光污染,就能帮助这些鱼更好地生存下来。
“我们人类对野生动物的行为了解其实是非常有限的。只有当我们真正理解它们的需求和行为时,才能做出最合理的保护措施,”Gil教授说。
他还提出,除了减少光污染,也可以考虑改善河流的水质,修建更多的鱼道,帮助这些鱼越过大坝,从而顺利到达海洋。
这项研究,让了解了大鳞钩吻鲑如何通过巧妙的策略在严酷的环境中生存,也明白了保护这些物种的重要性。大自然中的每一个物种都有自己的生存智慧,而我们作为人类,只有更加尊重和理解它们的生存方式,才能共同保护好生态环境、让它们能够在未来的岁月里继续自由迁徙、生生不息地繁衍下去。
(历史上,大鳞钩吻鲑在北美洲的自然分布范围从南部的加利福尼亚文图拉河延伸至北部的阿拉斯加科策布湾。但是,由于水坝建设和栖息地改变、生态连通性被阻隔,许多曾经繁盛的种群已经消失或大幅缩减。在亚洲,其分布范围从日本北海道向北延伸至北冰洋,包括东西伯利亚海和帕利亚瓦姆河。为了控制大湖区的外来入侵物种鲱鱼,1967年,密歇根州自然资源部将大鳞钩吻鲑引入密歇根湖和休伦湖,取得了显著成效。随后,大鳞钩吻鲑被引入其他大湖,成为当地重要的游钓鱼种。此外,在南美洲的巴塔哥尼亚和新西兰,大鳞钩吻鲑也建立了稳定的种群。上图是逆流而上的大鳞钩吻鲑(已经呈红色),游向船溪进行产卵。图源:Ryan Hagerty/美国鱼类与水生生物保护局)思考题
Q1:上面的研究,揭示了外来捕食者对大鳞钩吻鲑的生存产生了深远影响,那么,如何在生态修复/恢复过程中,系统性地考虑外来物种与本土物种的相互作用?这种“物种间博弈”,是否能够通过对河流流域生态功能的重构来调节呢?此外,是否应该重新审视人类引入物种的长期生态后果,并探索更为创新的生物安全管理框架?
Q2:这个研究表明,光污染、水温升高、栖息地破坏以及外来捕食者等多重压力因素共同作用,导致大鳞钩吻鲑的生存危机。那么,如何评估并量化这些交织的环境压力对物种迁徙行为和生态适应性的影响?你觉得,在多重环境危机下,如何设计出既能应对单一问题、又能综合解决这些复合压力的生态保护策略?
Q3:以前对于“光污染”的了解,更多的集中在对候鸟、蝙蝠、以及人类的睡眠上。今天这个研究让我们看到了另外一种不为人知的负面影响。让我们思考这样一个问题:在减少光污染的措施中,如何平衡光污染治理与人类活动的必要性(如夜间照明、安全保障等)?光污染的消减能否在不牺牲社会需求的情况下,实现生态系统的长期恢复?
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文 | 王海诗(编译)编辑 | Samantha排版 | 绿叶参考资料略