溯源洄游,被奉为神灵的太平洋鲑鱼的一生和生态影响
本篇公众号文章是对FSMILE食育系列讲座2021年第2期北海道大学名誉教授帰山雅秀的「食とサケと温暖化」的简述。帰山雅秀教授是著名的鱼类生态学专家,出版了多部关于鲑鱼生态以及地球温室化效应对生态环境影响的书籍。
01
|鲑鱼类的一生|
说到鲑鱼,某度上说又叫三文鱼,看的人可能浮现出的是橙黄色肌肉,有明显白色脂肪条纹的图像,三文鱼确实是鲑科的一种,叫做大西洋鲑鱼(salmo salar)。目前鲑目鲑科的鱼全世界共有11个系列66种。而本篇的主角是广泛分布在北太平洋海域,包括我国黑龙江地区,俗称大马哈鱼的鲑科的另一个属,太平洋鲑属(pacific salmon),共有8个品种。下文简称鲑鱼类。
太平洋鲑属的8种,其中左4种是日本的固有种类
鲑鱼类被认为起源于淡水,在地球46亿年的光景中,为了适应环境,进化出了既能在淡水又能在海水生存的渗透压调节功能。
每年春天,小鱼孵化,当它们携带的卵黄被完全吸收后,就开始了一生的旅行。有些马上进入大海,有些则要在河里生活1-2年。为了繁殖下一代,在海里长大成熟的鲑鱼类会再次回到出生的河流,称为溯河洄游。过程中不再进食,在到达母河,完成了繁衍后代的任务后,短暂的一生便结束了。
来源 https://www.nps.gov/olym/learn/nature/the-salmon-life-cycle.htm
但并非所有所鲑鱼类的鱼都会入海。比如Masu salmon的雄鱼里生长快,早成熟的因为有竞争优势会留在河里成为残留型。那些晚熟的生长慢的则会进入海洋成为回游型。在繁殖期两者会用不同的方法竞争同雌鱼产出的卵子受精繁衍后代,数量上也维持了很好的平衡。
上图为洄游型Masu salmon的雄鱼成鱼 下图在残留型
自然界生物的成长都伴随着很多风险,鲑鱼类也不例外,还是鱼卵和幼鱼时会有其他鱼类和乌鸦的威胁。等待入海后还有大型海洋生物如海豹,海象,鼠鲨等。而那些能安全长大溯流而上的,需要穿越重重障碍,有些途中就精疲力尽了。在上游还有棕熊等大型动物在等候。自然界里,鲑鱼类能够回到出生地产卵的远远低于1%。
加拿大拍摄的关于鲑鱼类一生的纪律片,时长7分48秒
来源:ナショナル ジオグラフィック TV
02
|鲑鱼类的馈赠|
世界自然遗产的日本知床半岛有着丰富的动植物生态环境,流过知床中央的Rusha River,是全长10km的山地溪流。每年秋天,会有大量的Pink salmon洄游繁殖。对比非溯源河流和产卵前,产卵期的河中鱼类,底栖生物,水生昆虫类的营养水平明显增高。
δ13C表示生态系的特点,δ15N表示生物的营养水平,上升代表营养水平增高
对知床棕熊毛发检测显示,一年中都依赖于海洋食物来源的棕熊,δ13C和δ15N值要明显高于以陆地植物为主而只在秋季捕食鲑鱼类的棕熊。这说明海洋来源的营养价值非常高。通过在秋季进食洄游的鲑鱼类,四种饮食类型棕熊的营养水平都升高了,这也能帮助它们更好的度过冬季。
鲑鱼类的溯源洄游将海洋的营养带给了陆地,棕熊捕食鲑鱼,吃剩的或死去的鲑鱼残骸会被乌鸦,海鸥,狐狸等动物当作食物。腐败的鲑鱼肉上会聚集许多苍蝇产卵,当幼虫长大后,再飞回森林。目前已知的利用鲑鱼类的陆生动物有8种以上的鸟类,7种以上的哺乳类(包括人类)和昆虫类。
鲑鱼类的一生,出生入海,长大后再回到出生的河流,成为连接海洋和陆地的桥梁,提升了河流及周边的营养水平,维持了生态平衡和生物多样性。这是生命的循环,也是生命的延续。
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Kurile Lake 是棕熊的栖息地,湖中也聚集着许多以Sockeye salmon为主的鲑鱼类
北海道的埃努人把鲑鱼奉为神灵,是大自然的馈赠。他们充分使用,没有任何废弃物。整条的鱼冷冻生吃或风干长期保存。鱼肉和骨的一部分可以煎烤或者做汤。鱼鳍、眼珠、头部、卵子、精子用盐烤或生吃。最后实在不能直接食用的部分就风干,缺乏食物时磨成粉末,放入汤里。
鲑鱼类富含维生素B群、A、C、D、E、DHA、EPA和虾青素等,是优质蛋白源,并且料理简单,也没有很重的腥气,成为了许多父母都乐意放入便当的首选。
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03
|温室效应的影响|
鲑鱼类在进入海洋后并不一直停留在一片海域。以chum salmon为例(下文简称鲑鱼),春天随着雪水解冻,小鲑鱼们到河口附近的沿岸生活。初夏进入鄂霍茨克海直到秋天,然后到北太平洋度过第一个冬季。6-11月移动到白令海。12-5月则在阿拉斯加湾,6月再回到白令海。从鱼卵开始计算,一般在4年后的9-12月,鲑鱼们就从白令海出发洄游到出生的河流。
鲑鱼的最适合水温在8-12°C,产卵期以外可耐受水温5-13°C,冬季生活水温5°C。根据IPCC第四次报告书的SRES-A1B设想做出的预测显示,和2005年比,鄂霍茨克海的温度到2050年会上升1-5°C,2095年上升4-8°C,北太平洋7月的表层水温到2095年上升3-8°C。
按目前情况预测,在2095年①鄂霍茨克海,白令海,阿拉斯加湾的分布区域将缩小。②楚科奇海,北冰洋的分布有可能增加。③越冬不在阿拉斯加湾,而选择西部亚寒带环流。④早期洄游的鲑鱼路径可能被切断。⑤幼鱼春季沿岸的滞留时间可能缩短,得不到充分成长。⑥幼鱼可能会失去通往鄂霍茨克海的路径。最新报告表明关于④,⑤的情况已经被观测出来。
从近20年的鲑鱼捕获量看,俄罗斯,阿拉斯加从2005年开始有增加倾向,日本自2005年,加拿大自1990年则有减少倾向。
对比海水温度变化,加拿大和日本捕获量下降的年份,周边海域的温度不适合鲑鱼生活。
1920-2010年7月,Chum salmon的适合水温区域年代变化图
而俄罗斯的情况则正相反。
1920-2010年6月,Chum salmon的适合水温区域年代变化图
历史上距今7-5.5千年前的绳文时代初期,气温比现在高1-2°C,海平面高3-5m。目前出土的鲑鱼化石中(×),属于绳文早期的,在太平洋沿岸最南只到青森县(●)。到了距今5.5-2.8千年绳文中后期,因为气温下降,鲑鱼化石在更南的遗址中也被发现(●)。
虽然鲑鱼的分布变化和数量不能单从海水温变化这一个因素推测,但温室效应引起的海水温度上升无疑影响着鲑鱼的生态。
为了100年后人类还能看到鲑鱼,保护环境,杜绝浪费,合理利用资源。如同鲑鱼类回归母川,我们从自然获益也应该尽我所能回馈自然。
附帰山雅秀教授撰写的部分相关的书籍,如果有兴趣可以参考。
●「サケ学への誘い」北海道大学出版会 2018/10/12 ISBN 9784832982314。
●「サケ学大全」北海道大学出版会 2013/5/30 ISBN 9784832982109。
●「水産資源の増殖と保全」成山堂書店、2008/10/1 ISBN 9784425884414。
●「サケ学入門」北海道大学出版会、2010/1/25 ISBN 9784832981935。
●「北海道からみる地球温暖化」岩波書店、2008/5/8 ISBN 9784000094245。
●「最新のサケ学」成山堂書店、2002/10/1 ISBN 9784425851010。