黑海水母喜欢旅行,自从远离它们在东南欧黑海的原始家园,黑海水母漂流来到了旧金山河口。自从年代初期这些水母首次开始定期出现在渔网中以来,科学家们一直在旧金山河口发现越来越多的水母。在过去的40年里,我们的实验室一直在追踪河口部分称为Suisun沼泽的黑海水母的数量。
在这段时间里,我们观察和捕捉到越来越多的入侵水母,其中年捕获的数量最多,达到了惊人的21,只,几乎是之后两年的总量。这对旧金山河口及水域内其他现有动物意味着什么?这是我们将在本文中探讨的问题,也是生态环保家们最关心的问题。
一、黑海水母
水族馆里展出的水母很迷人,它们漫不经心地在它们的坦克周围游来游去,以平和的冷静让旁观者望而却步。水母是一种美丽而神秘的动物,有着巨大的钟形头部和长长的毛发状触手。水母不仅生活在水族箱中,它们也生活在野外水域。
当我们在美国加利福尼亚州的旧金山河口采样鱼时,我们会用网捕到水母,有时会捕到数百只,那里来自溪流和河流的淡水与咸咸的太平洋水相遇。我们所说的“果冻”看起来像柔软、透明的果冻团,通常只比高尔夫球大一点。果冻不是鱼,它们是无脊椎动物,也就是生物学科所说的没有椎骨(脊椎骨)的动物,随水流漂流。
黑海水母是河口相对较新的非本地物种,最近才研究了它们在河口中的作用。它们的名字是对原生地的追溯:它们曾经只在南欧的黑海被发现。科学家们曾经很好奇,游泳能力差的无脊椎动物是如何离开家超过9,公里(6,英里)的?
它们乘坐货船在遥远的港口乘坐的水面,以穿越世界的海洋。当这些货船在河口附近装卸时,搭便车的生物也被释放,风和潮水将黑海水母推向上游。它的许多触手四处移动,寻找食物。有时候,它们会被携带到不适合它们生存的环境,但是同样的,它们也有机会被送到适合它们生存繁衍的环境。
SuisunMarsh是河口上游的一处,这些水母的表现尤为出色。该沼泽靠近河流或海岸线的潮湿泥泞的草丛生境。沼泽是许多动物的家园——鸟类、鱼类、哺乳动物等等,为许多物种提供安全的避难所。自年以来,我们在加州大学戴维斯分校的研究人员团队一直在研究河口水域中的生物。
每个月,我们都会去河口对生活在那里的动物进行采样。我们使用称为拖网的工具,采用一种通过在船后拖网从水中收集动物的方法,被拖在船后面。黑海水母于年代初首次出现在拖网中。此后,河口的黑海水母数量有所增加。自年以来,SuisunMarsh湿地的水母数量不断增加,年捕获了创纪录的21,只。
二、水母“开花”
为什么科学家对小小的水母感到震惊?黑海水母看起来又小又脆弱,但它们有四个特征,可能会帮助它们对河口造成很大的破坏。首先,它们有一个有效的狩猎策略,可以让它们从水面到水底捕捉猎物。它们的大部分时间都花在底部,在那里它们倒立坐着,扭动着自己的触手并抓住食物。
每隔一段时间,它们就会将自己的一面朝上翻转并游到水面。一旦它们到达水面,它们就会再次翻转身体,然后换一个新的姿态。当它们上下移动漂浮时,水流将它们带到新的位置,使它们能够捕猎并找到新的食物区域。
水母游到水面,翻个身,伸出触手慢慢沉到水底,在下降时寻找食物。一旦水母到达底部,它们就会保持倒立并抽动触手的末端,这很可能试图将栖息在底部的浮游动物引诱到它们的致命陷阱中。其次,黑海水母钟形的身体内排列着数百条刺人的触须。它们使用这些*刺来捕捉和杀死它们的猎物。
科学家和管理人员担心河口的小鱼被这些*刺杀死,而且水母正在消耗鱼类赖以生存的小型无脊椎动物。第三,黑海水母繁殖快,繁殖方式独特。它们的生命周期分为两部分,在成人阶段水母被称为美杜莎水母。在生命周期的成年阶段,它们可以在水中自由游动。
当水母生命周期的幼年阶段,它们被称为息肉水母。息肉不会移动并附着在水下的坚硬表面上。.息肉水母不能移动,只能附着在坚硬的表面上生活,例如岩石、码头、绳索,甚至是空壳。随着息肉的发育,它们可以释放出数十或数百个小水母。
黑海水母在河口没有天敌。由于它们食量大,繁殖快,数量多,而且没有天敌,黑海水母的数量会大量增加,挤压其他生物生存空间。科学家称这种快速的数量增长是一次盛大水母“开花”(繁衍)。
当水环境有利于水母时,水母就会开花,通常是在夏季和秋季,此时水温高且咸。有时,水母在水中是如此密集,以至于小鱼和无脊椎动物可能很难避免被触手蛰伤。这四个特征共同使水母成为对旧金山河口生态系统的潜在威胁。
旧金山河口黑海水母研究。为了评估上述黑海水母的四个特征是否真的对旧金山河口的鱼类产生负面影响,我们的团队研究了SuisunMarsh沼泽黑海水母的种群规模和行为。我们问了三个问题:(1)黑海水母吃什么?(2)黑海水母吃幼鱼吗?并且,(3)黑海水母会与鱼类竞争食物吗?
为了回答前两个问题,我们通过用网捕捉水母并使用显微镜观察它们胃里的东西,研究了SuisunMarsh沼泽黑海水母的饮食。我们发现水母主要以微小的浮游动物为食,随水流漂流的小型水生无脊椎动物。带有坚硬的外壳,称为片脚类动物一种具有硬壳的浮游动物,具有游泳和行走的脚。
我们发现黑海水母确实吃幼鱼,但它们在水母的饮食中并不常见:只有4%的水母整体饮食是幼鱼。但这并不意味着幼鱼就一定不会受到水母的侵害,幼鱼没有被捕食可能仅仅是因为时机。当水母开花并开始捕猎时,大多数鱼类已经过了幼虫阶段。许多鱼在春季较早孵化,并且在夏季盛开时由于太大而无法被水母杀死。
三、竞争
为了衡量水母和鱼之间的食物竞争,我们观察了鲱鱼的胃胀感,这种鱼也吃浮游动物。如果水母和线鳍鲱鱼之间对浮游动物的竞争激烈,那么当水母在身边时,鱼的胃就不会那么饱满。然而,我们发现黑海水母的存在对线鳍鲥鱼的饱满度没有影响。
鱼可以吃的和没有水母时一样多。鲱鱼是否会改变它们吃的东西来吃饱?不!发现鲱鱼和水母的胃中含有大部分相同的东西,片脚类动物。这告诉我们,至少现在,竞争似乎不是问题。然而,该研究确实证实了食物资源存在重叠,这意味着如果它们的共同食物来源(片脚类动物)变得短缺,以浮游动物为食的鱼类将不得不与水母竞争。
未来充满果冻?SuisunMarsh沼泽黑海水母的未来很难预测。然而,科学家们认为,全球变暖的气候变化会导致夏季提前开始,变暖持续时间更长。如果发生这种情况,黑海水母可能会更早开花,并停留更长时间。如果水母开花较早,而春天出生的鱼在水母开花时仍然很小而且很脆弱。
此外,花朵可能会变得更大。如果水母数量不断增加,所有以浮游动物为食的动物对食物资源的压力可能会更大。因此,气候变化可能会改善水母的生存条件,这可能会给河口鱼类带来麻烦。旧金山河口的科学家对此有些担忧,因为食用浮游动物的鱼类已经减少了几十年,而对食物的更多竞争可能会使这种减少更加严重。
虽然很难预测未来,但回顾过去,我们可以看到SuisunMarsh沼泽的果冻确实越来越多。SuisunMarsh沼泽的黑海水母种群,自年代以来一直在增加,而在年,我们看到了有史以来数量最多的水母:21,只水母。
四、总结
那么,我们如何管理这个物种以防止它影响我们关心的鱼类?一种解决方案可能是改变水的条件。由于水母喜欢咸水,它们的数量可以通过增加流入沼泽的河流的淡水量来控制。一项新的实验正在计划中,这将使更多的淡水流经SuisunMarsh沼泽。科学家们希望降低咸度有利于本地鱼类,同时通过用淡水杀死息肉来减少水母的数量。
黑海水母会继续存在,但通过良好的科学和管理可以减少它们的影响。科学家必须继续进行实验并监测人口趋势。通过研究水母,我们可以了解不断变化的条件会如何影响它们,然后通过控制可能致命的黑海水母的数量,来寻求保护SuisunMarsh生态系统的策略。