事实如此浪漫

令人讨厌的入侵寄生虫实际上是其生态系统的关键部分

七鳃鳗展示了它们不同寻常的嘴巴 乔安娜Gilkeson /物

年代几年前,一个年轻人在新泽西的拉里坦河上用弓钓鱼,在浑浊的河水中发现了一个又长又瘦的生物。他朝它的脖子开了一枪,把它收了起来,摆好姿势拍照。最后一个朋友发了一张到Reddit.几天之内,这首歌就火了,点击量达140万次,并在互联网上引发了关于神秘怪物的猜测。”在新泽西河发现可怕的海怪”,标题是高科。的纽约每日新闻将这种“巨大的、身份不明的生物”比作变成了“科幻电影中的一个场景”。一些人坚持认为这完全是一场骗局。

事实上,这种生物是一种普通的鱼,叫做海七鳃鳗。无可否认,七鳃鳗在外表上很不寻常,无骨的身体像鳗鱼,牙齿环的嘴巴没有下颚,当它被钉在木桩上,浑身是血,异常怪异。但他们也是北美东部沿海水域的著名居民——公平地说,不少人都指出了这一点。然而,还有那么多的不确定性,更不用说海怪了!这反映了人们感知海七鳃鳗时的无知和扭曲的奇怪混合。

的确,在某些圈子里,没有比这更遭人唾骂的鱼了。我们的社会既不善待掠食者,也不善待寄生虫,而七鳃鳗两者皆有:成年后,它们依附在其他鱼类身上,用那些长着牙齿的吸盘嘴钻洞,吸进血液和体液。它们被指责几乎破坏了五大湖的商业渔业,在那里,它们一直受到长达一个世纪的灭绝计划的限制。大多数渔民和生物学家认为它们是贪婪的鱼类杀手,令人憎恨和恐惧。

这条虹鳟被饥饿的七鳃鳗咬伤。 鲍里斯·基特夫斯基/宾夕法尼亚州渔业和划船委员会

然而。暂且不谈七鳃鳗的名声,至少暂时不谈。听听生物学家约翰·瓦尔德曼的话吧跑银“就像许多被遗弃的七鳃鳗一样,”瓦尔德曼在谈到七鳃鳗时写道,“这本书也被深刻地误解了。”想想看,即使是那些我们最鄙视的生物也可能是生命的源泉,以我们刚刚开始了解的方式丰富着这个世界。或者,换句话说,“溯河产卵的七鳃鳗(Petromyzon绿)是产卵支流的生态系统工程师。”

这是一篇论文的标题去年发表在杂志上淡水生物.的合著者1是缅因州大学渔业生态学家Stephen Coghlan,他在过去8年的大部分时间里都在研究塞登克河的一条支流,这是缅因州大的佩诺布斯科特河的一条支流。在那里,正在拆除几座大型水坝引起了全国的关注,激发了人们的希望,按照瓦尔德曼的说法,佩诺布斯科特河的水域可能会再次充斥着洄游鱼类。

同样的情况也适用于Sedgeunkedunk,在2009年夏天拆除了一座旧水坝,使其成为河流系统潜在恢复的缩影。研究人员将Sedgeunkedunk视为一个活的实验室,一个前后对比的实验,看看长期无法进入的水域重新开放时会发生什么。简而言之:鱼回来(pdf)。大黄鱼是食物链的基础鱼类,曾经从佩诺布斯科特游到大西洋,然后返回数十亿.大西洋鲑鱼是人们喜爱的标志性食物,但现在几乎不在这条河上了。和海七鳃鳗。

“也许在鳟鱼和鲑鱼数量旺盛的时候,当它们有清洁的水和产卵的栖息地时,它们能够承受一定数量的七鳃鳗捕食,”Coghlan说。因此,它们数量的激增只是生态剧变的结果,而不是原因。

在来缅因州之前,科格伦在纽约西部的大湖区流域工作,那里是传统的美国智慧2七鳃鳗是在19世纪末和20世纪初世界著名的鳟鱼种群崩溃之后产生的。七鳃鳗是侵入性的,通过航运运河渗透到该地区;五大湖的鱼类无法适应这种破坏。历史记载记载,人们很容易将渔网拉到湖底,然后再将船上的七鳃鳗尸体拉上来。“他们是祸根,”科格兰说。如今,五大湖的鱼类靠不断地在入侵者产卵的河流中进行大规模的污染来维持生存。

然而,在过去十年的中期,由约翰·瓦尔德曼(John Waldman)领导的一系列研究对这种简单的叙述提出了挑战。通过比较五大湖和大西洋沿岸七鳃鳗的基因组,Waldman和他的同事能够重建它们的种群历史,而由此产生的家谱表明,海七鳃鳗确实是原产于安大略湖还有尚普兰湖(Lake Champlain)和附近的五指湖(Finger Lakes),它们也曾被错误地认为是入侵物种。

是的,在某个时候,七鳃鳗从安大略湖游过韦兰运河,进入其他五大湖,造成了巨大的破坏。这是毋庸置疑的。然而在一些地方,它们并不是入侵者,而是存在了数千年。这就提出了一个问题:如果海七鳃鳗如此可怕,而且一直生活在那里,为什么安大略湖一开始不是七鳃鳗主宰的沉船?为什么它一度繁荣的渔业直到最近才崩溃?

Coghlan说,另一种解释是,安大略湖的七鳃鳗大爆发只是一连串生态灾难中的最后一次,是由之前的灾难造成的。欧洲殖民者以他们一贯的远见和对自然极限的尊重收获了湖中的鱼,也就是说,根本没有。他们在河流和小溪上筑起水坝,阻止鳟鱼和鲑鱼进入产卵地。这些水坝为锯木厂提供动力,这些锯木厂加工从周围乡村清理出来的木材。随后的土壤侵蚀使湖水和河水浑浊。磨坊和取代森林的养殖场增加了更多的污染,创造了不利于其他鱼类的环境,但七鳃鳗却很容易忍受。

也许最具破坏性的是,大黄鱼进入了生态系统,很可能是作为商业鱼类的食物来源引入的。它们很快就在竞争中击败了本地的小型鱼类,因此鳟鱼和鲑鱼几乎没有其他食物可吃——但事实证明,大灰鱼含有高浓度的硫胺素,这会导致神经系统损伤和捕食者的出生缺陷。在沿海生态系统中,捕食者和河豚共同进化,有更多的食物种类,这不是一个大问题。在五大湖,这是一个有毒的配方

“也许在鳟鱼和鲑鱼数量旺盛的时候,当它们有清洁的水和产卵的栖息地时,它们能够承受一定数量的七鳃鳗捕食,”Coghlan说。“但现在有了这种转变。也许有了这些人为的变化,七鳃鳗才会繁荣起来。”因此,它们数量的激增只是生态剧变的结果,而不是原因。他们远不是一维的恶棍,而是某种程度上的受害者。

至少解释是这样的。Coghlan很快指出,这只是一个假说,尽管这个假说有越来越多的证据支持,非常可信。不管怎样,七鳃鳗今天仍然受到广泛的迫害,最初的五大湖故事被广泛地内化了。然而,至少有一些生物学家开始质疑,尤其是在沿海地区,它们是否真的如此具有破坏性。

一个t Sedgeunkedunk, Coghlan的任务不是杀死七鳃鳗。他只是去学习的它们在每年5月或6月的春天洄游回来,游向上游成年后是在大西洋度过的他们可能15或20岁,而这是他们生命的最后几周。它们的眼睛和消化系统已经开始崩溃。它们有足够的力量进行最后一次交配,最重要的是,筑巢。

这些巢穴由一堆石头组成,有些石头有垒球那么大,从周围的河床上拖来,拍打到合适的位置,在下游有一个长长的坑,卵在坑里产下并受精。正如我们所描述和经验的那样淡水生物文章中,所有这些挖掘和拖出小昆虫和其他水生无脊椎动物,成为较大昆虫的食物,也为鲑鱼排在产卵的七鳃鳗后面,吃点心式。

在鸟巢上方,河流的水文也发生了变化。水流过坑的速度很慢,但过土丘的速度很快,清除了淤泥。小土堆中卵石之间的空隙和空隙成为了蠓、石蛾、蜉蝣等基本生物的主要栖息地。七鳃鳗筑巢似乎并没有增加这些昆虫的总数;相反,它集中它们创造了相对能量丰富的区域,以昆虫为食的鱼类可以在那里高效地进食,在它们自己的洄游之旅出海之前尽可能多地补充营养。


视频资料:Stephen Coghlan,缅因大学

如果这是一个很好的点,那么七鳃鳗完成产卵后会发生什么就更明显了。他们死亡。它们的身体落在河床上,在那里分解并消耗来自深海的丰富营养。在马萨诸塞州的一个流(pdf),几百只七鳃鳗的尸体提供了整个系统20%的磷,以及超过一吨的矿物质和营养物质。同样重要的是时间:当树木长出头顶时,巢就建好了,身体也倒下了,树冠阻挡了阳光照射到溪流,反过来又抑制了光合藻类的生长,从而减少了食物网的波动。

“从春天到夏天,溪流的能量平衡从更高的能量需求转向更低的能量可用性,”Coghlan解释说,而七鳃鳗帮助它倾斜回来。你可以想象能量线从它们向外辐射,进入昆虫和鱼类,然后所有吃它们的生物,进入河流,进入大西洋深处,然后再返回,这是一个永恒的生命反馈循环。

也许七鳃鳗会玩耍一个类似的森林活力的角色就像迁徙的鲑鱼曾经在太平洋海岸做的那样?他们可能不会“强大,”科格兰说,“但它们仍然非常重要。”3.甚至是关键物种,对它们的生命群落有着不成比例的巨大影响,比如狼、大象或海狸。

当大坝最终被拆除,长期受到限制的河流恢复生机时,所有这一切都显露出来了。在这一过程中,人们把注意力集中在最有魅力的鱼类上,鲑鱼、鲱鱼和大灰鱼。然而,也许七鳃鳗这种不被重视的努力对其他鱼类的繁荣是必要的。他们滋养生命,而不是摧毁生命。这又提出了一个问题:有多少其他生物,像七鳃鳗那样令人厌恶,或者只是不被注意,实际上使我们的世界变得更加丰富?


脚注:

1.此外,缅因州大学的首席作者罗伯特·霍格(Robert Hogg);美国地质调查局的Joseph Zydlewski;以及新西兰奥克兰大学的凯文·西蒙。

2.在欧洲,它们被认为是受欢迎的美味。

3.还有太平洋七鳃鳗:Entosphenus tridentatus,现在濒临灭绝。它们是否扮演着与大西洋同类相似的生态角色尚不清楚,但它们也是迁徙的筑巢者。


布兰登·凯姆(Brandon Keim)是一名自由撰稿人,撰写有关科学、技术和自然的文章。他的作品已出版《连线》,《永旺》,《科学美国人》,和其他出版物。

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