三疣梭子蟹。摄影:Rei Akiyama(CC BY-NC 4.0)
三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是全球产量最高的蟹类品种,广泛分布于印度洋和西太平洋,是东亚沿海国家尤其是中国、韩国和日本重要的经济性渔业资源。三疣梭子蟹在海鲜市场的价值很高,在韩国,该物种的年产量稳定在15000吨左右,其中超过80%的产量来自黄海。由于其生长与繁殖周期与季节性迁徙密切相关,春秋两季成为主要的捕捞期。
近年来渔民捕捞发现,软壳蟹比例显著上升,特别是在秋季捕捞季中,软壳蟹甚至可占总捕捞量的60%。软壳蟹由于蜕壳不久、壳体尚未硬化,肉质含量低、抵抗力差,在市场上缺乏商业价值。渔民们通常会将其丢弃。这不仅影响渔业产值,也浪费了大量海洋生物资源。
2025年5月5日,《Scientific Reports》期刊发布了一项关于三疣梭子蟹的最新研究。该研究团队对来自黄海东部的硬壳与软壳蟹进行了营养与食物来源的对比分析,发现硬壳蟹主要摄入更高营养级的食物,并且呈现出更好的营养状态。这项研究不仅为理解蟹类营养生态提供了新视角,也为渔业管理带来了一些启示。下面,“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编将为读者们介绍该研究结果,本文仅代表编译信息,不代表平台观点。
蟹壳的硬度取决于蜕皮后经过的时间。螃蟹的一生靠蜕皮实现自然生长,代谢机能越旺盛,蜕壳次数越多。在梭子蟹科中,从幼体阶段到幼蟹阶段,螃蟹需要至少蜕皮14次才能成熟,成年后通常每年蜕皮一到两次。蜕皮时,螃蟹会通过迅速吸水来蜕去旧壳,新壳的硬化在蜕皮后12小时内开始,并持续长达30天。此外,蟹壳的硬化时间尤其受水温、矿物质可用性和食物质量等外部环境条件的影响。
▲上图:三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)。摄影:Charles(CC BY-NC,4.0)三疣梭子蟹捕食凶猛、食量大,不管是柔软的海藻,还是有坚硬外壳的螺、蚌及鱼、虾、蟹等,它都能巧妙地将其捕食。研究人员们通过测量2024年5月黄海东部硬壳蟹和软壳蟹肌肉中的氨基酸(AAs)、有机碳(OC)、稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)和放射性核素²¹⁰Po,以确定它们的营养状况,了解相关的摄食行为。一般情况下,海洋生物中的氨基酸可用作营养状况的指标,而有机碳代表能量储存,稳定同位素则可以评估两种蟹类食物来源的差异。
营养状况对比
通常,螃蟹在蜕皮过程中会迅速吸水,增加肌肉水分;随着壳的硬化,其体内的水分将被蛋白质取代。在此过程中,肌肉会合成氨基酸来为蜕皮和脱壳提供能量,因此可以通过测量氨基酸含量来判断螃蟹的营养状况。研究表明,硬壳蟹肌肉中的有机碳(OC)和总氨基酸(TAAs;单个氨基酸之和)浓度范围分别约为软壳蟹的1.3倍和1.4倍,即硬壳蟹肌肉中合成的氨基酸量相较于软壳蟹更多。
除了总氨基酸(TAAs)外,生物体内必需氨基酸(EAAs)的浓度也是评估螃蟹营养状况的关键因素。因为大多数物种无法自行合成必需氨基酸(EAAs),只能从食物中获取。研究发现,硬壳蟹肌肉中EAAs的浓度是软壳蟹的2.7倍。这些数据共同揭示了,硬壳蟹的营养状况明显优于软壳蟹,其可能原因是硬壳蟹凭借更强的捕食能力,积极摄取富含蛋白质的甲壳类猎物,从而积累了更丰富的氨基酸资源。
食物来源对比
稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)可以用来判断螃蟹的食物来源。实验数据显示,硬壳蟹与软壳蟹的δ¹⁵N值无显著差异,表明二者在食物链中所处营养级相近;但硬壳蟹肌肉组织中的δ¹³C值显著高于软壳蟹,这一差异暗示着两类螃蟹的食物来源存在明显分异。软壳蟹在脱壳后,由于外壳尚未硬化,肢体灵活性与行动能力受限,难以捕捉移动迅速的高营养级猎物,进而导致其δ¹³C值偏低。
进一步说说两类螃蟹的具体食物来源。甲壳类(比如小虾、小螃蟹)是硬壳蟹的主要食物来源,约占其总进食的68%,与地中海游泳蓝蟹(Portunus segnis)和远海梭子蟹(Portunus pelagicus)的摄食模式一致。而双壳类(如蛤蜊)和多毛类(如沙蚕)是软壳蟹的主要食物来源,分别占其总食物消耗量的32%和30%。甲壳类的营养级最高,其次是多毛类和双壳类;它们所富含的蛋白质也与营养级成正比。
地中海游泳蓝蟹(Portunus segnis),图源:IUCN
为什么硬壳蟹就能摄入富含高蛋白的甲壳类呢?可能的原因有二。其一是软壳蟹由于褪去坚硬的外壳后惧怕天敌,往往静静地躲藏不动,因此只能吃周围移动缓慢或静态定居的生物。其二是硬壳的蟹壳硬、活动能力强,能够主动追击甲壳类这种“优质猎物”,软壳蟹竞争不过它们就只能吃剩下的低活跃猎物。
在海洋生态系统中,²¹⁰Po主要通过生物摄食行为进行积累,并在食物链传递过程中呈现逐级富集的特性。研究表明,生物体内²¹⁰Po活度水平与蛋白质含量存在显著正相关,即²¹⁰Po活度越高的生物,其体内蛋白质含量往往越丰富。以法国地中海生态系统为例,从浮游生物到鱼类的食物链层级中,生物所处营养级越高,体内富集的²¹⁰Po含量就越高。
在对硬壳蟹与软壳蟹的对比研究中发现,硬壳蟹肌肉组织中的²¹⁰Po活度约为软壳蟹的1.6倍。考虑到²¹⁰Po的半衰期仅为138天,而硬壳蟹肌肉中仍能检测到较高水平的²¹⁰Po活度,这一现象充分说明,硬壳蟹有持续摄入高蛋白食物的摄食习性,这有效弥补了因放射性衰变导致的²¹⁰Po 含量衰减,从而维持了其体内较高的²¹⁰Po富集水平。
作者提出,过去三十年内黄海东部沿海水域的营养浓度在迅速下降。海水中的营养就像化肥一样滋养着浮游生物,一旦减少就可能导致浮游植物的生物量下降,进而影响到更高营养级生物的生存繁衍。然而奇怪的是,在黄海东部过去五年间,人类捕捞的春季蟹类数量持续上升,就好比明明土地的肥力不行,但是种植的作物仍然丰产一般。作者推测,可能是由于环境变化,如温度上升可能使螃蟹变得更活跃、繁衍更快。在其他海洋蟹类如蓝蟹(Callinectes sapidus)和远海梭子蟹(Portunus pelagicus)中也观察到类似模式,温度、营养和初级生产力(如藻类等)的变化影响种群动态。
蓝蟹(Callinectes sapidus),图源:Wikipedia
但这一趋势也可能加剧蟹类种群内部的食物竞争,使软壳蟹越来越多。硬壳蟹凭借强健的体魄可以抢到更多、更优质的食物,但软壳蟹只能吃到低蛋白的食物,致其生长缓慢,延迟其外壳的硬化过程,甚至因抢不到食物而饿死。
在蟹类捕捞过程中,软壳蟹捕捞比例竟高达60%,这一现象是自然环境与人为因素共同作用的结果。那么,如何借助科学的渔业管理手段来降低软壳蟹的捕捞占比呢?
第一,应致力于改善螃蟹栖息地的营养环境。海洋生态系统易受污染物侵袭,减少污染对其破坏至关重要。有关部门应严格管控各类污染源排海,确保海洋水质优良,为初级生产者营造适宜的生长环境。初级生产者作为海洋食物链的基础,其健康生长能为整个生态系统提供充足的能量和物质。
第二,海草床等底栖动物的生存环境保护不容忽视。海草床不仅为众多底栖动物提供了栖息之所,还在海洋生态平衡的维持中发挥着关键作用。然而,拖网捕捞等方式会对海草床造成极大破坏,严重影响底栖生物的生存与繁衍。因此,应限制这类破坏性强的捕捞行为,保护海草床等生态环境的完整性,为软壳蟹提供足够的营养,从而加速其外壳的硬化进程。
第三,应合理调控捕捞时间和规模。研究表明,秋季的软壳蟹在捕捞量中的占比高达60%。这是因为秋季正值螃蟹产卵后,大量螃蟹处于软壳状态。在此期间,若过度捕捞,渔民极易误捕大量软壳蟹,不仅降低了捕捞的经济效益,还会对蟹类种群的健康发展产生不利影响。所以,相关管理单位应依据实际情况,适当限制秋季的捕捞活动,以此减少对软壳蟹的误捕,保障蟹类资源的可持续利用。
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编译 | 王纯瑶
指导老师 | Linda Wong
排版 | CY
参考资料略
来源: 海洋与湿地