張沁檸
美國(guó)猶他州野生動(dòng)物資源部每年都會(huì)通過(guò)飛機(jī)從高空向該州的200多個(gè)高山湖泊里撒魚(yú)。一架撒魚(yú)飛機(jī)運(yùn)載數(shù)百千克的水和30多千克的魚(yú),在一次單向飛行中會(huì)撒下3.5萬(wàn)條魚(yú)苗。當(dāng)不同品種的魚(yú)從飛機(jī)尾部飛出,景象十分壯觀。猶他州為什么需要給高山湖泊補(bǔ)給魚(yú)苗?既然有其他方式讓魚(yú)兒進(jìn)入湖泊,為什么還要通過(guò)飛機(jī)撒魚(yú)——這種急劇下落的方式會(huì)不會(huì)給魚(yú)兒造成傷害?
湖泊是遠(yuǎn)足者和垂釣者最熱衷的地點(diǎn),如果猶他州每年不對(duì)湖泊進(jìn)行補(bǔ)給,過(guò)度地垂釣會(huì)導(dǎo)致水中無(wú)魚(yú),也會(huì)影響湖泊中的生態(tài)平衡。這些用來(lái)撒向湖泊的魚(yú)是在當(dāng)?shù)胤趸瘓?chǎng)中繁育的,專門(mén)用于夏季的空中投放。它們會(huì)被培育成不育的品種,以避免在飛行播撒前因數(shù)量失控而破壞湖泊的生態(tài)系統(tǒng)。魚(yú)在被撒向湖泊前會(huì)被清點(diǎn)和稱重,以確保合適種類和數(shù)量的魚(yú)進(jìn)入合適的湖泊。這些魚(yú)苗的孵化溫度和最終投放的湖水水溫保持一致,使魚(yú)苗入湖后能盡快適應(yīng)新環(huán)境,從而提高魚(yú)苗入湖后的存活率。
每次撒下的魚(yú)中有95%以上的魚(yú)能存活下來(lái)。如何確保這些2~7厘米長(zhǎng)的小魚(yú)在被拋撒過(guò)程中存活下來(lái)?其實(shí),考慮到魚(yú)苗的微小體形和它們下降的高度這兩點(diǎn),就能讓它們?cè)诳諝庵械南侣渌俣群芫徛?,?huì)慢慢飄落進(jìn)湖泊中,因此不會(huì)對(duì)魚(yú)苗造成太大傷害??罩腥鲷~(yú)的做法始于1956年,在此之前的做法是:魚(yú)被裝入牛奶罐,用馬將罐子運(yùn)上山,但山路艱險(xiǎn),運(yùn)送效率非常低,魚(yú)在被送達(dá)湖泊之前會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。由于車(chē)輛無(wú)法到達(dá)指定地點(diǎn),所以飛機(jī)是最好的運(yùn)送工具。飛機(jī)運(yùn)送的魚(yú)在一次單程飛行中可投放7個(gè)湖泊,這種投放方式效率最高也最安全。
在一個(gè)以前沒(méi)有池塘的地方形成了一個(gè)新的池塘,隨著時(shí)間推移,池塘里竟然有了魚(yú)。這些魚(yú)從何而來(lái)?
第一種情況。在人為或自然條件下形成的池塘,池塘里的水來(lái)自現(xiàn)有生態(tài)水系。洪水導(dǎo)致當(dāng)?shù)睾?、河流等泛濫時(shí),藻類、蟲(chóng)子和魚(yú)等隨著水一起進(jìn)入新的山谷和低洼地,洪水退去后形成的新池塘中自然有魚(yú)。另外,形成于經(jīng)常遭受干旱地區(qū)的池塘。有時(shí)當(dāng)?shù)赜幸恍~(yú)種適應(yīng)了干旱,在池塘還有水的時(shí)候就鉆進(jìn)池塘的泥土里休眠。當(dāng)一場(chǎng)雨把池塘淹沒(méi)而再次讓池塘充滿水,這些魚(yú)就會(huì)出土覓食和繁殖,直到下一個(gè)旱季。
第二種情況。當(dāng)一個(gè)新的池塘形成,魚(yú)就可能遷徙過(guò)來(lái)。隨著池塘里水位持續(xù)上升,水最終可能會(huì)在某一時(shí)刻溢出到周?chē)耐恋?,形成一條小溝、小溪或小河流。如果形成的活水流與另一個(gè)水體相連,就會(huì)形成一條讓魚(yú)可以自由游動(dòng)的水路。魚(yú)類遷徙或洄游產(chǎn)卯時(shí),會(huì)通過(guò)在水體之間形成的水路進(jìn)入新水域,并定居其中。有的魚(yú)甚至可以通過(guò)陸地從一個(gè)水域遷徙到另一個(gè)水域。比如,步行鯰魚(yú)一旦被放生到新的地域.就會(huì)擴(kuò)充其領(lǐng)地,并且可以入侵很多水系。不過(guò),這種遷徙方式只適合水陸兩棲的魚(yú)類。
第三種情況。通過(guò)其他方式被運(yùn)送而來(lái)。雖然新池塘里的大多數(shù)魚(yú)是通過(guò)現(xiàn)有的水道遷徙而來(lái)的,但也有魚(yú)通過(guò)其他方式被帶到新池塘。比如鳥(niǎo)類在其他池塘捕魚(yú)后,路過(guò)新池塘?xí)r鳥(niǎo)叼的魚(yú)掉進(jìn)了新池塘。某些種類的魚(yú)卵可以粘在動(dòng)物皮毛或腳上,被動(dòng)物帶進(jìn)新水體后孵化出來(lái),棲息于新水體。
早在19世紀(jì),自然學(xué)家就提出,鳥(niǎo)類可借助羽毛、腿或喙來(lái)運(yùn)輸魚(yú)卵。尤其是在不同棲息地之間飛行的水鳥(niǎo),除了經(jīng)常會(huì)傳播植物種子外,也會(huì)傳播一些魚(yú)、蟲(chóng)等的卵。2018年,一位科學(xué)家在冷凍的野生天鵝糞便樣本中發(fā)現(xiàn)一枚完整的鏘魚(yú)卯,首次提出了鳥(niǎo)類糞便運(yùn)輸魚(yú)卵的觀點(diǎn)??茖W(xué)家通過(guò)飼料給天鵝飼喂650枚鏘魚(yú)卵,之后在收集的55份天鵝糞便樣本中發(fā)現(xiàn)有5枚魚(yú)卵存活,而且有一枚魚(yú)卵在從糞便中被取出49天后成功孵化。魚(yú)卯很可能經(jīng)受住了天鵝消化系統(tǒng)的考驗(yàn),因?yàn)樘禊Z的消化功能不強(qiáng),天鵝會(huì)將未消化的食物及時(shí)排出體外,盡快騰出位置為下一餐進(jìn)食做準(zhǔn)備。鏘魚(yú)還能夠在不同的環(huán)境中生存,比如獨(dú)立的沙漠池塘、洪水形成的湖泊和季節(jié)性水坑。曾有研究發(fā)現(xiàn),鱔魚(yú)卯可以在干旱的沙土中休眠,等待降雨后復(fù)蘇而存活下來(lái)。此外,魚(yú)卵也可以通過(guò)野鴨糞便被帶至100千米以外的地方。
不過(guò),給魚(yú)兒提供進(jìn)入新生態(tài)環(huán)境機(jī)會(huì)最多的還是人類。人類會(huì)有意地在新水體之間播撒魚(yú)苗,為新水體提供對(duì)我們有價(jià)值的魚(yú)類品種。有時(shí)候,人們也會(huì)無(wú)意間將留在運(yùn)輸工具或裝魚(yú)容器上的魚(yú)苗或魚(yú)卯帶進(jìn)新水體。
2019年8月,一段三文魚(yú)在大炮一樣的管道中飛行的視頻在網(wǎng)上瘋傳:當(dāng)三文魚(yú)游到正確的入口時(shí),就進(jìn)入一根長(zhǎng)長(zhǎng)的管道;通過(guò)氣動(dòng)加壓,三文魚(yú)被運(yùn)送到另一端(比入口高幾十米)的水體;一旦它們進(jìn)入水體,就可以安全到達(dá)上游。這種人工輔助洄游工具就是“三文魚(yú)炮”。
三文魚(yú)炮的基本功能是幫助魚(yú)從一個(gè)地點(diǎn)洄游到另一個(gè)地點(diǎn),但洄游速度比它們自己游快得多。這種人工輔助洄游方式十分有利于三文魚(yú)生存和繁殖。三文魚(yú)的生命周期是由它們的遷徙模式?jīng)Q定的。通常被認(rèn)為是海水魚(yú)的三文魚(yú),其生命始于淡水。雌性三文魚(yú)在淡水中筑巢產(chǎn)卵,魚(yú)卵一孵化出來(lái)就待在巢穴附近,靠巢穴提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生活,長(zhǎng)成魚(yú)苗。雖然魚(yú)苗可以獨(dú)立進(jìn)食,但它們會(huì)一直待在淡水中,大約一年后才會(huì)開(kāi)始遷徙到海洋中生活,直到完全成熟并做好繁殖準(zhǔn)備。
成年三文魚(yú)要洄游到淡水中產(chǎn)卯。這是一段非常艱難的旅程,會(huì)消耗魚(yú)兒儲(chǔ)備的脂肪,甚至?xí)谋M它們肌肉和肝臟中的所有能量。從海洋進(jìn)入江河逆流而上的旅程也是三文魚(yú)生命的最后一次旅行,因?yàn)樗鼈兊竭_(dá)產(chǎn)卵地繁殖后就會(huì)死亡。
正常情況下,三文魚(yú)洄游到產(chǎn)卵地時(shí)已經(jīng)精疲力竭,但人類活動(dòng)和氣候變化讓三文魚(yú)的洄游變得更加困難。比如,更高的水溫會(huì)影響三文魚(yú)洄游的時(shí)間,水壩則會(huì)直接阻斷它們的洄游之路。因此,科學(xué)家通過(guò)在有人工筑壩的水道之間提供一條路徑,將魚(yú)兒中斷的洄游路線變成一條順暢、連續(xù)的路線。三文魚(yú)炮的助力能讓三文魚(yú)少洄游一整天,從而讓洄游變得更容易,幫助更多的魚(yú)在旅途中存活下來(lái)。
三文魚(yú)進(jìn)入管炮后會(huì)暴露在持續(xù)穩(wěn)定的水霧中,并且可以在管道里輕松呼吸。三文魚(yú)在管炮里受到的傷害比在其他洄游輔助工具(比如魚(yú)梯)中少很多。可以說(shuō),三文魚(yú)炮是目前最安全的洄游輔助工具。
洄游是魚(yú)類對(duì)環(huán)境的一種長(zhǎng)期適應(yīng),能讓種群獲得更有利的生存條件,從而更好地繁衍后代。按照魚(yú)類所處生態(tài)環(huán)境的不同,魚(yú)類的洄游類型可分為溯河洄游(從海洋向淡水洄游)、降海洄游(從淡水向海洋洄游)、海洋洄游(完全在海水域生活和洄游)和淡水洄游(完全在淡水域生活和洄游)。這種分類方法原則上亦適用于所有水生生物。按魚(yú)類生理需求的不同,魚(yú)類的洄游類型則可分為生殖洄游、索餌洄游和越冬洄游。按魚(yú)類生活階段的不同,還可把魚(yú)類的洄游類型分為成魚(yú)洄游和幼魚(yú)洄游。
大西洋北部地區(qū)每年都有兩批從海里洄游到此地繁殖的魚(yú):3月或4月有一波,9月或10月有一波。雖然它們屬于同一個(gè)物種——三文魚(yú),但是在春季洄游和在秋季洄游的兩批三文魚(yú)卻有明顯差別:春季的三文魚(yú)體形更小、脂肪更少、性成熟度更低。
為研究這些差異,科學(xué)家在四個(gè)季節(jié)中收集了500條開(kāi)始洄游的魚(yú),測(cè)量它們的大小,評(píng)估它們的肥瘦狀態(tài)和繁殖狀態(tài),并采集它們的DNA樣本。研究表明,春秋兩季的三文魚(yú)在第28號(hào)染色體上有兩個(gè)基因存在差異??茖W(xué)家又進(jìn)行更深入的基因組研究,希望將這兩個(gè)差異基因與春秋兩季的性狀聯(lián)系起來(lái)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),雖然春季洄游魚(yú)的基因與秋季洄游魚(yú)的基因不盡相同,但基因差異與三文魚(yú)的脂肪或成熟度并無(wú)關(guān)聯(lián)。脂肪和成熟度的差異其實(shí)是因?yàn)閷?duì)秋季洄游魚(yú)的測(cè)量是在春季洄游幾個(gè)月后進(jìn)行的,到這時(shí)魚(yú)在海里生長(zhǎng)的時(shí)間更長(zhǎng),因此秋季洄游魚(yú)比春季洄游魚(yú)更大、更肥、性成熟度更高。