海洋外星人——物种出现在错误地方的问题

为什么有时候物种出现在错误的地方会有这么大的问题?我们探索海洋入侵,寻找问题和潜在的解决方案。
2012年6月11日

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为什么有时候物种出现在错误的地方会有这么大的问题?在这个月的《赤裸裸的海洋》节目中,我们将探讨海洋入侵,并找出人类如何在海洋周围转移物种,这导致了什么问题,以及如何阻止它们。我们来到加勒比海,了解一种臭名昭著的海洋外星人——狮子鱼的真相,并找出最好的政策是“吃掉它们来打败它们”。珍妮特·沃伊特向我们讲述了她最近的报告,该报告警告深海探险者要非常小心,不要搭载任何不受欢迎的搭便车者。在《本月生物》中,我们请米里亚姆·戈尔茨坦告诉我们,如果她是一种海洋物种,她会是哪一种,以及为什么。

在这一集里

海wulnut

01:16 -外星人入侵海洋领域

从海藻到红海移民,我们了解了海洋领域入侵的真相。

外星人入侵海洋领域
与大自然保护协会的Boze Hancock和Mark Spalding合作

海wulnut海伦我们经常听说入侵的淡水物种在它们本不应该在的地方造成生态破坏,比如英国的中华绒螯蟹和信号小龙虾,以及世界各地的斑马贻贝。入侵物种也给海洋领域带来了问题。稍后,我们将听到狮子鱼在加勒比海造成问题的故事,以及科学如何实际上有助于物种运动,但首先,当我们谈论“入侵”物种时,我们如何定义它们实际上是什么?

Boze入侵物种可以有很多不同的定义。一个相当宽泛的定义是任何生活在本地范围之外的物种。因为它是侵入性的,有些人会在这个定义上加上另一层,它会引起问题,通常是经济问题。但在最基本的层面上,它是一个迁移过的物种,能够在其原生范围之外生存。

海伦-是大自然保护协会的博兹·汉考克打来的。

涉及到侵入性的一个关键问题是规模这个问题。世界上有多少入侵物种?它们分布在哪里?早在2008年,同样来自大自然保护协会的马克·斯伯丁就参与了第一个项目定量全球海洋入侵物种研究…

马克我们想做的是试着把海洋入侵的挑战分开。现在,一些物种迁移——总是有物种迁移到新的环境中——其中一些比其他的更具威胁性,更有问题。所以我们试图做的是观察地理分布,这些事情发生在哪里,是否有入侵的热点。并试图梳理出这些入侵中有多少实际上对人类或更广泛的自然造成了问题。

我们发现它们在世界上几乎所有的生物地理区域都有发现。他们无处不在。在我们有空白的地方,很可能是没有人有数据,而不是数据不存在。但也有巨大的热点,地中海是一个,加利福尼亚海岸是另一个,南澳大利亚。很多热点都在港口或技术先进的人口密集地区附近。

海伦-这些物种是如何移动的?

马克-你可以有自然入侵。你可以通过一些不寻常的天气事件让物种自然地迁移到一个地方。但入侵通常是人类把物种带到一个地方。所以我们一直在引进新物种。这些数字是惊人的。有一种估计可能是合理的,那就是在任何时候,船上都有1万种不同的物种。一艘船会在一个港口收集压载水,然后把它带到另一个港口,然后把大量的物种带出来,其中大多数不会入侵,它们会死亡,环境太冷,太热,太新鲜,太咸,所以它们无法生存。但时不时会有人这么做。

海伦-除了航运,水产养殖或养鱼也可能是物种在全球范围内移动的主要方式…

Boze-在全球范围内,无论是水产养殖本身的物种,还是鱼类或贝类,以及食物,都有很多流动。已经发生的一些问题是关于鱼圈和将诱饵鱼从一个地方移动到另一个地方来喂养那些养殖的鱼。或者在美国西北部是一个特别高水平的入侵物种,其中很多都来自于大量的小太平洋牡蛎,主要是从中国运来的,它们被带到西北地区,在那里种植出售。因此,有许多人带着一箱箱的牡蛎壳搭便车,其中很大一部分人实际上留下了,并找到了一个新家。结果导致了很多问题。

海伦当然,水产养殖和船舶压载水是入侵传播的两个主要途径,但我们稍后会听到,水族馆贸易也可以发挥作用,一项新的研究表明,科学研究也可能有助于物种的传播。气候变化也可能起到一定作用。

马克我认为在这个不断变化的世界里,尤其是在气候变化的情况下,会有一些自然的运动,看起来就像入侵一样。这已经发生了。我们看到物种沿着海岸扩散,随着海岸变暖,温水物种沿着海岸移动,进入新的地区。所以我们认为这是一种自然的——半自然的——入侵。

每个物种都在同一时间以相同的速度改变其范围,这不是一个完美的运动,所以你会看到一些物种出现,它们会比以前从未见过的其他物种更早出现,所以你会看到不平衡和变化,它们看起来像入侵,在更可怕的意义上,它们会给生态系统带来变化。

海伦人类为物种迁移到新地区提供通道的另一个例子是苏伊士运河的修建。这条运河建于19世纪60年代,形成了东地中海和红海之间的联系,允许货物从欧洲运往亚洲,而无需绕过非洲。但是,它也作为分隔了数千万年的两个水体之间的通道,允许物种在它们之间迁徙。特别是从红海到地中海,在那里记录了大约1000种。那么,这次入侵成功的生态原因是什么呢?又是马克·斯伯丁……

马克-如果你看看海洋里的进化是如何发挥它的魔力的,物种出现在地中海东部,一直有点贫瘠,在那个地方温暖的水域中,物种的数量一直不足。原因在于这些物种的起源,它们都必须经过较冷的水域才能到达地中海东部。它实际上是一种亚热带盆地,地中海东部,但在过去的数千万年里,唯一的路线是通过直布罗陀海峡,那里的海水要冷得多。

当苏伊士运河开放时,物种开始进来很多鱼,但也有很多其他的东西,而且发展得很好有趣的是,它们似乎没有取代或排挤任何东西。因此,突然间,物种种类变得更加多样化,但到目前为止,还没有任何物种消失的记录。

海伦-所以在这种情况下,入侵似乎没有威胁到当地的生态系统。但还有更多的物种成为威胁的例子。大型藻类已经使夏威夷的珊瑚礁窒息,梳状水母在20世纪80年代被引入黑海后,导致了鳀鱼渔业的崩溃。不仅仅是动物和植物会被入侵,疾病也会随着物种的传播而传播。

但这一切都是悲观的吗?我们能做些什么来清除入侵物吗?一项控制海藻占领夏威夷珊瑚礁的根除计划取得了一些成功,因为它采用了整个生态系统的方法。入侵物种本身通常不仅是一种威胁,而且当与污染、养分流失和过度捕捞等其他威胁结合在一起时,它们就会构成一个问题。

在夏威夷,人们正在采取措施来改善生态系统的健康状况,以帮助对抗藻类——增加当地食草海胆的数量,与当地政府合作减少营养流失,并使用实质上是巨大的海洋真空吸尘器来物理清除藻类。

引入额外物种来控制入侵问题的想法已经在陆地上使用,但往往带来灾难性的后果。我们能在海上看到这种干预吗?Boze汉考克……

Boze-我们在操纵海洋环境的令人印象深刻的艺术方面是新的。这在陆地上已经做了很长时间了,但我们仍在努力了解生态系统和海洋中的相互作用。所以我认为我们远没有那么先进,我不会提倡或鼓励任何人这样做。介绍出错的几率远远超过了介绍按原定计划进行的几率,我觉得你肯定是疯了才会去尝试。

海伦所以关键是预防而不是治疗。检测压载水和清理压载水的设备正在开发中,但真正对我们有利的是人们对问题的认识不断提高,尤其是在水产养殖方面……

Boze-这并不意味着不可能有意外的介绍。无论动物在我们的海洋中移动到哪里,都有可能出现入侵物种,但现在人们对这一点的意识越来越强,水产养殖实际上依赖于一个清洁的环境,这是他们的业务所依赖的,所以我认为,对所发生的影响的理解是我们目前所做的有利于我们的事情之一。

了解更多:

大自然保护协会
海洋中的入侵物种

美国国家海洋和大气管理局Okeanos探险计划,深海潜艇

10:55 -深海勘探使物种四处传播

研究工具可能会不知不觉地在深海中移动物种。

深海勘探使物种四处传播

本月发表在《保护生物学》(Conservation Biology)上的一项研究发现,像阿尔文号这样的深海探测车可能在不同的潜水点之间运送物种。

美国国家海洋和大气管理局Okeanos探险计划,深海潜艇芝加哥菲尔德自然历史博物馆的珍妮特·沃伊特一直在带领一个探险队,看看深海喷口的物种是否会在有可能的情况下迁移到新的栖息地。在一次潜入他们建造的实验栖息地时,他们对38个深海帽贝进行了采样。研究小组非常兴奋,直到形态学、同位素和基因分析结果表明,这些帽贝与研究小组36小时前访问的实验地点600多公里外的一个排气系统中发现的帽贝完全相同。在与阿曼达·贝茨取得联系后,她一直在研究这种帽贝,珍妮特意识到他们取样的帽贝并不是自然在他们的实验地点。

珍妮特-我们结束了,我双手抱头,因为我美妙的假设被扔进了垃圾桶,我准备把整个东西扔进垃圾桶。因为这是污染。我给阿曼达发了一封邮件,她心烦意乱地回复说,珍妮特,这是非常重要的,因为我们在这里展示了一种方法,通过这种方法,阿尔文可以将可能入侵的物种运送到一个它们通常不会出现的地方,可能是疾病和寄生虫的避难所。

作为一名深海生物学家,我曾参加过国际深海生物研讨会,在那里人们告诫我们,我们真的不想把任何物种引入新的领域。我坐在观众席上,点了点头,心想:“好吧,那太糟糕了,你不应该这么做。”然而,我在这里领导了一次巡航,作为首席科学家,我负责,这几乎做到了。

海伦-那他们是怎么到那里的?

珍妮特不知怎么的,这些动物,总共有38只,在船把它们传送到640-50公里以北的下一个潜水点的时候,设法藏在吸力采样器里至少36小时。我一度认为,暴露在温度冲击下,暴露在海底和水面的压力差下,我的意思是,如果它完全杀死了它们,这些动物就会死去,除非它们得到安慰——它们得到冷水,得到真正的照顾。

所以我们要给那些从事深海研究的同事们的信息,无论是生物学还是地质学,在许多不同的伪装下,请小心清洁,清洗采样器,动物可能隐藏在水下的淡水中,以确保它们不会感染新的地方。

了解更多:

Voight et al(2012)。
科学装备作为深海热液喷口非本地物种的载体。保护生物学。(开放)

Ned DeLoach

14:20 -解决狮子鱼的问题

狮子鱼被证明是加勒比地区的一个大问题。我们会发现正在采取什么措施来应对它们。

解决狮子鱼的问题
Chris Flook,海洋支持基金会

狮子鱼

海伦狮子鱼是一种美丽但有毒的鱼,原产于印度洋和太平洋的珊瑚礁。它们也是很受欢迎的水族馆宠物,人们认为,要么是偶然的,要么是故意的,放生导致它们被带到世界的另一边。

克里斯关于大西洋狮子鱼的最早报道之一可以追溯到70年代末80年代初,这是一个轶事观察,有人在佛罗里达海岸看到过这样的鱼,没有人相信。

海伦-我是百慕大海洋支持基金会的Chris Flook。

克里斯-然后在1992年,安德鲁飓风过后,比斯坎湾地区有大约5-6条狮子鱼被确认意外释放。人们去那里拍了照片,说,哦,太漂亮了,大西洋里的狮子鱼,哦,它们不会造成太大的破坏。没有人知道,甚至没有人预测到它们会造成如此大的破坏。

海伦狮子鱼有九种,其中有两种已经在加勒比海定居Pterois volitansPterois英里

克里斯-真正有趣的是,佛罗里达以北的一切都是两个物种,volitans和miles。巴哈马以南的所有东西似乎都是volitans,这使得研究人员相信基本上有两个潜在的入侵点,一个是佛罗里达,因为这两个物种,一个是佛罗里达南部,只有volitans。到目前为止,我相信巴哈马以南的每个人,从库拉索岛到哥伦比亚,墨西哥和所有这些都是volitans。

海伦狮子鱼也向更北的地方洄游,到达离美国东海岸1000公里的百慕大马尾藻海。十年前,Chris Flook报告说他在百慕大的水中发现了一只。当时他是百慕大水族馆的首席收藏家,他注意到他的一个顶级收藏点出了问题……

克里斯-所以有一年我去了,突然间我意识到鱼比平时少了很多。它引起了我的一些担忧,当我转过拐角时,果然有一条狮子鱼。所以我抓到了狮子鱼,把它带了进来,我们开始弄清楚这东西是从哪里来的,因为百慕大离我们很远,在一个偏僻的地方,这不是我们进口的鱼,很明显它来自其他地方。

海伦狮子鱼在加勒比海定居的主要问题是,它们的胃口非常大,一旦它们在一个新的珊瑚礁上安家,它们就会很快开始啃食当地的鱼类。

狮子鱼胃内容物百慕大克里斯-在它们来自太平洋的地方,数百万年来它们一直被编程,只要有机会就尽可能多地吃东西。因为那里的鱼把它们视为威胁,它们必须非常努力地进食,因为它们明天可能就不吃东西了。大西洋里的鱼并不把它们视为威胁。

当我们第一次在这里看到它们时,我们做了一些早期的实验。我抓了一条小狮子鱼,把它放在一个水箱里,我从海岸上抓了一条小黑石斑鱼,放在另一个水箱里。我从一个封闭的海湾里抓了一些从未见过石斑鱼的幼鱼,把它们和石斑鱼放在一起,它们知道它们必须远离石斑鱼,因为它们知道石斑鱼会在某个时候吃掉它们。然后我们把小鱼和狮子鱼放在一起,它们游向狮子鱼,试图躲在狮子鱼旁边。他把每一个都吃了。

当你正面看狮子鱼的时候,它看起来和大西洋里的软珊瑚非常相似,所以狮子鱼还没有把它当作威胁。它们了解石斑鱼和鲨鱼,它们知道更大的威胁才是威胁。但就像狮子鱼的样子,看起来更像是它们想藏起来的东西。

我解剖过的每一条狮子鱼,从百慕大,佛罗里达,到加勒比海,每一条都有脂肪肝。脂肪肝病是典型的圈养问题,事实上,你给它们喂食过量,而鱼没有足够努力地去获取食物。所以看到每一条野生的狮子鱼被切开后都患有脂肪肝很能说明问题,事实上它们只是在狼吞虎咽。

海伦研究表明狮子鱼对加勒比海珊瑚礁鱼类的影响有多大。在巴哈马群岛,一项为期5周的实验表明,狮子鱼可以减少本地幼鱼79%的数量。有人观察到一条大狮子鱼在半小时内吃掉了20条小鱼。

狮子鱼成功入侵大西洋的关键之一是它们被大量圈养繁殖。

克里斯雌性在每个产卵周期会倾倒3万个卵。大约30-40天后,这些卵就会在珊瑚礁上变成小鱼。大约6-7个月大的时候,它们就可以产卵了。就产卵周期而言,鱼类的快速转变使其数量激增。

海伦-克里斯认为这些卵是从加勒比海更南边入侵百慕大的:

克里斯-雌鱼丢弃的卵,不是单个的卵或单个的幼鱼,它是什么,它是一个大的粘稠的胶状球,漂浮在周围,或者在这些鱼孵化前几天。所以这个黏糊糊的球浮在水面上漂了几天才孵化出来,那些在海岸附近产卵的鱼,有可能幼虫无法到达岸边但我敢肯定,有一些幼鱼会被推到寒冷的深海和更北的地方,实际上活不到成年。但在我看来,毫无疑问,所有在加勒比海繁殖的鱼都是因为它们的数量太多,肯定有一些卵团会来到我们这里。

海伦由于大西洋的狮子鱼吃得太多,它们长得越来越大,产出的鱼甚至比太平洋的还要多。

克里斯-在它们的原生地,它们能长到13英寸左右。我们在大西洋看到过18只大的。

海伦在研究了这些鱼,并了解了更多关于它们在本地鱼类种群中咀嚼的能力之后,克里斯和他的同事说服了百慕大政府尝试解决百慕大水域狮子鱼的问题。

他们想出了一个计划,尽可能多地捕捉狮子鱼——他们招募的特别小组是由当地的水肺潜水员组成的。

抓住狮子鱼克里斯-它们很容易被抓住。他们真的很勇敢。它们知道自己有毒液,没有什么能吃掉它们。我们有两种方法来瞄准他们潜入这里。在我去过的大多数地方,他们都做同样的事情。它们有一种小矛,可以让潜水员靠近鱼,在不太靠近的情况下击打它。我个人最喜欢的是用小收集网,小手网。渔民们,有些人用鱼钩和鱼线捕捉它们,我告诉他们,当你把它们带到船上时,把它们放在冰上,直到它死去,一旦它死了,就把上面的鳍切掉,把下面的鳍切掉,像对待其他鱼一样对待它。

海伦他们还在研究有选择地捕获狮子鱼的新方法,同时不打扰其他鱼。一种方法是在陷阱里的玻璃罐里放一些诱饵鱼来吸引食肉的狮子鱼,另一种方法是利用狮子鱼是群居动物的事实:

克里斯我们还使用了狮子鱼的高分辨率照片,这样狮子鱼就会看到它们,看到它们有一群,就想出去玩。其他的鱼都不想过来看狮子鱼的照片,但狮子鱼出于某种原因想看。所以,我们仍处于早期阶段,正在解决其中的问题,但到目前为止,它有很多希望。

海伦好消息是,在一些没有太大的雪卡毒素中毒风险的地区——在一些热带国家,人们可以通过食用食肉鱼类而感染这种疾病——狮子鱼真的很好吃,尽管它们有有毒的刺。

克里斯-这是一种真正的基于蛋白质的毒液,不是毒素或毒药。在加热的过程中,毒液会变性,所以它是惰性的。这就是为什么如果有人被蜇了,我们说我们要做的第一件事就是把你的手或你被蛰过的地方放在温水里,不要烫伤自己。但是烹饪时,你可以拿一整条鱼,就这样,把它扔进煎锅里,从头到尾煎熟,鱼上绝对没有你不能吃的东西。

克里斯发起的运动叫做"吃了他们就能打败他们"

克里斯-我一直在考虑狮子鱼的问题,因为我们需要做柠檬水狮子鱼柠檬。我们现在在大西洋遇到了狮子鱼的问题,这是人类造成的,毫无疑问。但是你知道海鲜观察卡吗,你有一个绿色的选择,一个黄色的选择和一个红色的选择?绿色的选择是最好的选择,黄色的选择我们应该避免,红色的选择我们绝对应该避免。这些都是受管理的渔场。对于狮子鱼,如果我们能开始对它们进行商业捕捞,这是一个比绿色更环保的选择。因为我们不会从管理渔业中移除健康的基因,因为我们想要移除所有的基因。通过将它们作为食物鱼,a)它们不会在那里吃东西,b)它们不会在那里产卵,它们不会与其他本地鱼类竞争,但我们也不会给石斑鱼和鲷鱼施加压力,因为它们的生存状况不如我们想象的那么好。所以,如果我们能把它们变成商业渔业,还是有希望的。

海伦消灭狮子鱼的计划正在它们的新活动范围内展开——如果你是一名潜水员,如果你去过加勒比海,要小心狮子鱼捕获德比。

时间会告诉我们,狮子鱼渔业在帮助控制入侵和减少对本地物种的影响方面能取得多大成效,但正如克里斯指出的那样,狮子鱼很可能永远留在加勒比地区。

克里斯对我来说,这从来都不是根除问题,而是管理问题,因为认为我们要消灭每一条狮子鱼完全是一个白日梦。

了解更多:

海洋支援基金会

珊瑚礁狮子鱼计划

珍蒂娜,泡泡蜗牛

23:38 -本月生物-泡泡蜗牛

我们在本月生物中遇到了一个不寻常的漂浮物

本月最佳生物——泡泡蜗牛
与斯克里普斯海洋学研究所的米里亚姆·戈尔茨坦合作

Janthina泡泡蜗牛

米利暗-我叫米里亚姆·戈德斯坦。我是加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的研究生。为了我的研究,我在北太平洋中部工作,在一个叫做北太平洋亚热带环流的地区,我在海洋表面工作。在海面上生活着阿利斯泰尔·哈迪爵士所说的蓝色舰队。所有这些动物都是在紫外线很强的地表生存的,所以它们都是蓝色和紫色的。它们是非常奇妙的生物。

在所有这些奇妙的生物中,我最喜欢的是泡泡蜗牛Janthina。这是一只小蜗牛,它有一个淡紫色的外壳,它实际上是在水面上倒立着生活的,漂浮在一堆气泡上。

所以它就随波而下,它自己做了一个小筏子,和其他生活在这个舰队里的动物一起随风漂流,这些动物以水母的触须为食。这就是它的作用,它只是随波逐流。我一直认为这听起来是一种非常美好的生活,在海底漂流很长一段时间,对蜗牛来说,这是一段美好的时光。

了解更多:

米里亚姆•戈尔茨坦

Janthina

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