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水母正在世界海洋中重新崛起,这要归功于过度捕捞、气候变化,甚至“死亡地带”的共同作用。 本格拉洋流就是一个典型的例子,它是南大西洋纳米比亚和南非海岸附近的上升流。沙丁鱼在这里繁衍生息,以富含浮游生物的繁殖为食,这些浮游生物由深海上升水域携带的营养物质滋养。反过来,沙丁鱼又被从海鸟和海狮到像鲭鱼这样的掠食性鱼类所消耗。
过度捕捞在 1970 年代结束了这一切,水母——就像从黄海到黑海的全球许多海洋生态系统中一样——开始占据主导地位。这似乎是一个生态死胡同,因为很少有现代海洋生物能够应对水母的刺痛防御。但至少在本格拉,这个假设被证明是错误的,这要归功于一种 13 厘米长的鱼,即胡须鰕虎鱼(Sufflogobius bibarbatus)。
“使用稳定同位素分析,我们能够确定鱼类正在消耗什么,令我们惊讶的是,鰕虎鱼约三分之一的饮食来自水母,”宾夕法尼亚州立大学的渔业生物学家维多利亚·布雷斯韦特说,她是研究该洋流的国际合作项目的一部分。“这首次表明,水母组织——曾经被认为是食物网中资源死胡同——可以通过鰕虎鱼回收回生态系统。”
这些鰕虎鱼的绝招还不止于此,正如7 月 16 日出版的《科学》杂志详细介绍的那样。它们不仅可以在晚上从海底升起觅食和消化时,躲藏在水母覆盖着刺细胞的触须中以躲避鲭鱼,而且还可以在海底低氧或无氧的泥浆中存活数小时,这些泥浆中弥漫着有毒的硫化氢气体——这是一个缺乏任何其他脊椎动物物种的不适宜居住的地方。“这些鱼似乎降低了呼吸频率,但它们并没有完全关闭一切,因为即使在缺氧条件下,如果被触摸,它们仍然表现出经典的逃逸反应。因此,它们保持警觉,”布雷斯韦特说。“它们是如何做到这一点的,仍然未知。”
不仅如此,鰕虎鱼的心脏不会因缺氧和暴露于有毒的硫化氢气体而受损——这与其他当地鱼类(如鳕鱼)不同。“我们发现的是一种对缺氧和硫化氢具有惊人耐受力的鱼,它白天在海底屏住呼吸——在那里它吃掉大量富含碳的泥土,”西开普大学的生物学家马克·吉本斯在南非贝尔维尔说,他也是该研究的另一位参与者。晚上,它迁移到较浅、富氧的水域,在那里“它消化白天的食物并刷新血液。”
这也是鱼类躲藏在水母中的时候,这给了它捕食水母的绝佳机会,尽管目前尚不清楚鰕虎鱼究竟何时吃水母(它们也可能是食腐动物)。也不清楚鰕虎鱼最初何时进化出这些特殊性状。“缺氧条件在该地区已经存在数百年,但大量水母是最近才出现的,因此它们对水母刺痛触须的耐受性可能是一个较新的适应,它们将水母作为食物来源也是如此,”布雷斯韦特说。
吉本斯补充说,数百万年对低氧水域的适应,使鰕虎鱼“能够利用系统中的变化——缺氧和[硫化氢]的增加,以及水母。” 这可能有助于它们应对甚至在另一个重大挑战下蓬勃发展:气候变化,吉本斯说。“如果气候变化导致风和上升流增加,正如一些人预测的那样,那么这意味着更多未使用的浮游植物生产,更多沉积和更大的缺氧”:这对于胡须鰕虎鱼来说是完美的条件。
无论如何,鰕虎鱼的超能力对于该地区其余食物网来说是个好消息,该食物网已经能够通过从主要以沙丁鱼为食的饮食转向以鰕虎鱼为食的饮食来继续生存。这也为现在水母占主导地位的其他改变的生态系统带来了希望。“我怀疑,随着时间的推移,这些其他系统确实可能会揭示出以水母为食的物种,”吉本斯说。“毕竟,大多数以水母为食的鱼类都是广食性动物,包括这个物种。”
而且,鰕虎鱼可能还有一些其他的绝招:它们在其他水域的亲戚会筑巢和保卫巢穴。“为了生长和发育,卵需要氧气,因此雄性和它们的巢穴不太可能在缺氧的泥浆中,”布雷斯韦特指出。并且“幼虫是如何发展出它们的生理和行为适应性的?它们是天生的还是需要鱼类学习或暴露于缺氧条件才能发展出适当的适应性?”
无论如何,水母们要小心了。