阿森松岛的 необычное 丰富性

对于一个如此难以到达的地方来说,令人惊讶的是,竟然有如此多的物种设法完成了这段旅程

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


编者注:阿森松岛周围正在发生一场引人入胜的自然实验。虽然这里的鱼类数量惊人,但令人惊讶的是,只有极少数物种足够顽强和幸运,能够完成长途跋涉并在此成功定居。现在,一个科学潜水员团队抓住了罕见而短暂的机会来到大西洋中部的这块岩石,研究世界上最不为人所知的海洋群落之一——试图弄清楚这些鱼来自哪里,它们在这里生活了多久,以及它们如何在如此与世隔绝的环境中生存。

“让游戏开始吧,”路易斯·罗查说道,我们每个人都将 40 多磅的装备扛到肩上,开始在火山岩巨石和深沙中艰难跋涉,绕过海龟最近一次产卵留下的巨大陨石坑。

罗查是加州科学院的鱼类学馆长,他的巴西合作者 塞尔吉奥·弗洛特卡洛斯·费雷拉 已经为这一刻等待了 20 年。尽管他们都从远处研究过 阿森松岛,并发表了几篇关于这块 88 平方公里火山岩在大西洋生物地理学中地位的论文,但他们从未真正踏上过它的海岸。现在,他们将首次潜入阿森松岛英国湾清澈的蓝色海水中,亲眼见证这场优雅的自然实验。


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该团队正在为在阿森松岛北海岸进行海滩入水岸潜做准备。(照片由史蒂文·贝达德拍摄)

在他们实地考察的第一天,包括热情而勤奋的 雷纳托·莫莱斯,他是弗洛特在 圣卡塔琳娜联邦大学 最近的研究生,这个四人团队只携带了相机(更不用说他们在研究大西洋珊瑚礁生物方面数十年的经验)。在随后的潜水中,他们将用鱼叉、网、卷尺和一系列 GoPro 摄像机替换相机,并将摄像机固定在战略位置的海底。由于在这里只有 12 天,他们知道需要快速工作以尽可能多地收集数据。没有人知道他们何时或是否能够回到这个陌生而偏远的地方,因此他们决心尽可能多地学习。

阿森松岛位于 大西洋中脊之上,几乎与西非和巴西等距。阿森松岛的姊妹岛屿和最接近的比较点,无论是在地理上还是生物学上,都是 圣赫勒拿岛。在近 750 英里(1,200 公里)的距离上,它是任何方向上最近的陆地。大西洋中还有其他岛屿和群岛,但它们都更远,而且没有一个像阿森松岛那样远离海洋。

散布在这里的火山渣锥和玄武岩流不断提醒着人们该岛的火山起源。(照片由史蒂文·贝达德拍摄)

这种孤立以及该岛相对年轻的年龄(115 万年)——是热带大西洋岛屿中最年轻的——描绘了一幅奇特的生物和生态图景。首先,对于大多数物种来说,这是一个极具挑战性的到达之地。虽然金枪鱼和鲨鱼等大型远洋鱼类能够以成鱼的形式完成旅程,但大多数珊瑚礁鱼类都依赖于顽强的幼虫、友好的洋流和大量的运气,才能跨越数千英里深的海洋,从遥远的海岸到达这里,然后才能希望在这里定居在合适的栖息地。

机会如此渺茫,以至于令人惊讶的是,竟然有物种设法完成了这段旅程,但数十种物种做到了——来自西方的物种和来自东方的物种数量几乎相等,包括远至印度洋的珊瑚礁。目前,成功定居者的数量为 108 个。其中,11 个物种是地方性物种,这意味着它们在地球上其他任何地方都找不到——这也意味着它们在这里已经足够长的时间,可以从它们最初的基因库进化和分化出来。

华丽的刺尻鱼(Centropyge resplendens),阿森松岛 11 种地方性物种之一,也是水族贸易中备受追捧的鱼类。(照片由路易斯·罗查拍摄)

虽然阿森松岛已经见证了相当多的成功定居,但这里的多样性仍然非常低。为了进行比较,该岛拥有的鱼类物种数量大约只有你在印度-太平洋 珊瑚大三角 中任何类似大小的珊瑚礁区域发现的十分之一。在热带大西洋,只有另外两个岛屿的沿海鱼类物种比阿森松岛少。

尽管这里的多样性很低,但鱼类的绝对数量却绝非如此。阿森松岛周围营养丰富的水域支持着惊人的生物数量。在第一次潜水中,我们遇到了令人叹为观止的鱼群,它们只是设法来到这里的物种中的一部分:刺尾鱼鲹鱼松球鱼雀鲷,以及阿森松岛最著名的物种之一,黑扳机鱼。有时,我们完全被沉重、盘状的生物包围,每一种生物至少有沙拉盘大小,许多都比这大得多。罗查估计,这里的鱼类密度是他最近去百慕大时看到的 100 倍。“甚至很难拍到好照片,”他在谈到自己努力捕捉阿森松岛地方性物种的个人肖像时说道。“总有人会抢镜。”

一群雀鲷(Abudefduf saxatilis)正在执行任务,它们在珊瑚礁中疯狂觅食。(照片由路易斯·罗查拍摄)

黑扳机鱼(Melichthys niger)抢了路易斯·罗查拍摄的白点丝隆鲀(Cantherhines macrocerus)肖像。(照片由路易斯·罗查拍摄)

虽然这里的许多物种在其他地方也能找到,但科学家们怀疑这些鱼可能在阿森松岛周围找到了丰富的开放生态位——食物、繁殖栖息地和藏身之处,如果它们进化到其他地方,这些生态位本应被许多其他物种占据。这里可能 просто 存在大量的机会,特别是对于通才或在行为和食物选择方面具有更大可塑性的鱼类。事实是,没有人真正知道。除了基本成分——岛屿的年龄、位置、大小和设法在此定居的物种数量——没有人对阿森松岛的海洋生态系统了解多少。这些鱼中的许多鱼来自哪里,它们在这里生活了多久,以及它们究竟是如何在这个偏远的地方生存的,这仍然是一个谜。这就是这些科学家等待如此长时间才来到阿森松岛的原因,也是他们现在如此高兴来到这里的原因。

在接下来的几周里,我们将关注他们对阿森松岛丰富而奇异的海洋群落的考察。接下来,我们将更仔细地观察该岛最具代表性的物种之一——黑扳机鱼,以更好地了解它如何在这片远离大西洋中脊的地方如此成功地生存下来。

路易斯·罗查(左)和塞尔吉奥·弗洛特庆祝他们在阿森松岛的第一次潜水,并期待在未来 11 天里进行更多次潜水。(照片由史蒂文·贝达德拍摄)

 

Steven Bedard is senior science editor at the California Academy of Sciences. A former field biologist who spent the early 90s chasing spotted owls and northern goshawks through the woods, he now writes and produces media about science instead of actually doing the research--it's way easier. Having written about archaeology, astrophysics, sleep science, genetic disorders and renewable energy, he's found a happier place covering stories about evolution, ecology and sustainability from his home base in San Francisco's Golden Gate Park. Look for his wide-eyed observations from a number of strange and beautiful locations above and below sea level.

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