海水变暖引发生态危机!神秘虫子急速增长,巨型个体现身达30米
2024-05-12
更新时间:2024-05-12 16:55:01 作者:知道百科
近年来,海水的急剧变暖引发了一系列生态危机,而其中最引人注目的现象莫过于神秘虫子的急速增长。这些虫子的个体不仅惊人地巨大,达到了令人难以置信的30米,而且数量也呈指数级增长。这一现象给海洋生态系统带来了巨大的压力,威胁着整个海洋生物链的平衡。究竟是什么原因导致了这样的变化?又是否能够找到有效的解决办法?这是一个引人关注且迫切需要探讨的问题。
创作不易,阅读前请动动您发财的小手点点关注吧!每天精彩内容持续更新!在海边泡了几十年的美国海洋和大气管理局(NOAA)渔业生物学家理查德·布罗德尔(Richard Brodeur),2014年在俄勒冈州遇到了一个让他眼前一亮的生物——火体虫(pyrosome)。这种浮游生物长得像个半透明的黄瓜,或者更形象地说,像一根只有一端封闭的管子。当地渔民还给它们起了个昵称,叫“海黄瓜”或“小熊软糖”。虽然布罗德尔之前就听说过这种生物,甚至在加利福尼亚州沿岸见过,但在俄勒冈州的这次邂逅,无疑是一次全新的体验。
但让布罗德尔更没想到的是,2014年只是火体虫大军的序曲。接下来的两年,火体虫时不时地出现在他的视线中。到了2017年,火体虫的数量开始爆炸式增长。在一次调查巡航中,研究者们在短短5分钟内就捕获了6万只火体虫。一名研究人员用GoPro相机记录下了这一壮观场景:海面下,火体虫密密麻麻,甚至在100米深的海水中也能看到它们的身影。这100米,不是火体虫的极限,而是设备的极限。
俄勒冈州立大学海洋资源合作研究所的助理研究员詹妮弗·费舍(Jennifer Fisher)回忆起2017年5月的一次调查巡航,她说:“目光所及之处都是火体虫……没有别的东西了,只有它们。”费舍曾经坚信,世界末日时,蟑螂会是最后的幸存者。但在那次旅程后,她把火体虫也加进了这个名单。
火体虫的神奇之处在于,我们看到的每一个火体虫,其实是由无数微小的个体(也被称为单体)连接在一起形成的群体生物。每个单体只有几毫米长,结构就像一个自带滤网的管子。海水从一端进入,其中的细小颗粒就被滤网捕获,成为了火体虫的食物。在必要的时候,火体虫还可以从群体的开口处排出海水,推动整体的运动。
尽管由无数个个体组成,但所有的个体都起源于同一个胚胎的克隆,共享完全一样的基因。火体虫被认为是已知最大的浮游生物之一。其中最大的棘刺纹火体虫(Pyrostremma spinosum)最长可达30米,人类甚至可以在它的“管子”内部游动。而布罗德尔在俄勒冈州看到的则是另一种体型更小的大西洋火体虫(Pyrosoma atlanticum),最长可达60厘米左右。
但问题在于,理论上大西洋火体虫只会出现在加利福尼亚州南部沿岸,北纬34°以南的地区。然而从2014年开始,这些火体虫一路向北,来到了俄勒冈州沿岸,北纬42°以北的位置。在2017年这场大暴发后,甚至在阿拉斯加州沿岸都能看到火体虫。
伴随着火体虫的大量出现,是一场强烈又持久的海洋热浪。从2013年开始,太平洋东北部一片水域的温度异常上升了约3摄氏度,这处热浪被命名为“斑点”(The Blob)。随后,这些温暖的海水很快沿着北美太平洋沿岸向南传播,覆盖了整个北美西海岸。而在2019年,“斑点2.0”再次形成。这些接连不断的热浪事件,使过去十余年间东北太平洋的大部分地区都处于异常温暖的状态,引发了太平洋鳕鱼数量锐减、金枪鱼向北迁移,以及海鸟因饥饿出现大规模死亡。
尽管带来了如此多的灾难,这场接连不断的海洋热浪中似乎也存在受益者——主要就是大西洋火体虫。目前研究者还不能确定,火体虫的大量出现是否是海洋热浪的直接结果,但它们似乎喜欢温暖的海水,并且温度的变化与火体虫的明显增加同时发生。这对火体虫来说似乎是件好事,但问题在于,火体虫的异常数量改变了能量在整个食物网中的传递方式。
最近,俄勒冈州立大学的迪伦·戈麦斯(Dylan Gomes)和合作者在《自然·通讯》(Nature Communications)发表了他们对这场剧烈海洋热浪对生态系统的影响的研究结果,布罗德尔也是作者之一。研究团队利用1999-2022年当地生物调查期间收集的整个海洋食物网的新数据,更新了生态系统模型,并比较了最近一系列海洋热浪前后,食物网运作方式发生的变化。
他们发现,“对生态系统的最大扰动是由火体虫丰度的急剧增加驱动的,这导致了整个食物网在中低营养级发生了巨大变化。”由于快速增加的火体虫消耗了过多能量,其它位于食物网底层的物种,如一些浮游螺类、小型水母、磷虾、沙丁鱼等,在海洋热浪时期消耗的食物量大幅下降,这不仅可能导致了它们自身的数量减少,还会使肉食性水母等更高一级捕食者的食物来源减少,从而影响整个生态系统的平衡。
火体虫之所以会造成如此大规模的影响,最大问题在于,火体虫摄入的能量不会再流向更高的营养级。模型显示,超过98%的火体虫生物量最终会直接沉入海底,不会再被其他生物吃掉。“它们体内的大部分能量和营养物质最终都会被困在海底,”戈麦斯说,“从生态系统的角度来看,它们是一个死胡同——生态系统中的任何其他生物都无法获得火体虫的能量。”
目前,研究者还不清楚为什么当地生物不肯以火体虫为食。一种可能的原因是火体虫本身能量含量很低,吃起来“不够划算”。虽然也会有一些捕食者以同样是凝胶状的水母为食,但研究者怀疑,火体虫的口感“可能比水母更硬,吃起来不太好吃”。研究者还推测,另一种可能性是火体虫对于当地的食物网来说过于新鲜,捕食者还没有作出反应。
但无论原因如何,如今火体虫依然在食物网中源源不断地吸取能量。根据NOAA的统计,自热浪开始以来,该地区奇努克鲑鱼捕捞量下降了67%,鳕鱼也出现了类似比例的下降。不过,研究者也提醒,目前还不能完全确定热浪就是导致鱼类数量下降的全部原因,因为鱼类种群数量可能因多种原因变化,包括自然存在的周期。戈麦斯还警告说,该模型尚未包括诸如海水变暖时氧气含量下降等因素。
无论如何,“这是试图了解海洋热浪如何改变东北太平洋生态系统的第一次尝试。”戈麦斯说。这场由火体虫引发的生态谜题,无疑给海洋科学家们带来了新的挑战,也让我们对海洋生态系统的复杂性和脆弱性有了更深的认识。
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