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“野外灭绝”的长江鲟有望找到家园重建之路

创作时间:
2025-03-16 14:29:42
作者:
@小白创作中心

“野外灭绝”的长江鲟有望找到家园重建之路

引用
腾讯
1.
https://new.qq.com/rain/a/20240803A002AD00?media_id=&suid=

2024年4月10日,我国科研人员在长江上游天然水域中,成功实现野外放流的长江鲟在人工营造的产卵场中自然繁殖出苗,这是自2000年长江鲟自然繁殖停止以来的重大突破,标志着长江鲟野外种群重建迈出关键一步。

母亲河长江“病了”,长江旗舰物种白鱀豚、白鲟相继宣布功能性灭绝,成为全球关注的淡水生态灾难事件。长江尚存的两种古老的大型鲟鱼类-中华鲟和长江鲟,其野生种群已极度衰退、自然繁殖已连续中断停止,岌岌可危,被世界自然保护联盟IUCN分别评估为“极度濒危”、“野外灭绝”的濒危等级。有研究表明,如果不采取有效措施,它们也难逃灭绝的命运。中华鲟和长江鲟这些曾经长江生态系统中的王者难道不可避免从长江里消失吗?如何恢复长江中这些濒危物种资源,如何让它们重新在长江里的自然繁衍是物种保护面临的挑战,也是物种拯救的终极目标。

图1 长江鲟天然水域产卵场改造与自然繁殖试验示意图

受人类活动影响,长江中上游特有定居型长江鲟野外资源急剧衰退、栖息地严重受损,其自然繁殖活动在2000年左右就已停止,本世纪初已很少发现野生个体。为修复野外资源,自2007年开始实施增殖放流,已累计放流160多万尾,尤其自2018年以来已放流长江鲟成鱼1000余尾,然而长江中仍然没有监测到长江鲟自然繁殖的迹象。破解长江鲟自然繁殖中断难题是实现长江鲟野外种群恢复与重建的关键。历经多年保护努力,科研团队取得最新一项突破性的研究进展有望找到破解难题的途径,为长江鲟重建家园、重回长江自然繁衍带来了一线希望。

长江作为世界上第三大河流,其独特的生境孕育了丰富的水生生物,是淡水生物多样性的宝库。伴随社会发展,大坝建设、航运疏浚、挖砂采石等人类活动对河流的河床地形地貌、水文水温节律等造成了强烈干扰,使得长江水生生物栖息地严重破坏,加之过度捕捞、水体污染等因素导致了水生生物资源严重衰退。据最新2017-2021年的调查结果,约有1/3(约130种)鱼类消失不见。长江生物多样性保护已上升为长江大保护国家重大战略内容之一。《长江保护法》颁布、长江十年禁渔实施等一系列保护举措为长江生物资源休养生息带来了契机。随着长江的生态环境逐渐改善,通过加强自然保护区建设、实施人工增殖放流等一些主动保护措施,长江渔业资源恢复呈现良好态势。然而,一些生命周期较长、习性特殊、对栖息生境要求高的濒危物种,它们的种群恢复之路依然漫长而艰难。

鲟鱼是一种在地球上生存了约2亿年的古老大型鱼类,它们软骨硬鳞、歪型尾等原始特征以及复杂多倍的基因组型等生物特性使其在鱼类进化史上占据举足轻重的地位,也是国际奢侈食品鱼子酱的来源,具有重要的经济和科研价值。然而,受捕捞和栖息地破坏等因素影响,现存27种鲟鱼85%都面临濒危灭绝的风险,且体型大、寿命长、性成熟晚、生境需求高等物种特性导致这些古老物种受损后资源恢复或野外种群重建极其困难。在长江,白鲟已经灭绝;中华鲟2013年首次出现野外繁殖中断,2017-2023年已经连续中断7年,繁殖洄游群体已不足葛洲坝截流初期的1%。长江鲟自2000年以来就停止了自然繁殖,“野外灭绝”。

长江鲟的野外种群重建,关键是要破解自然繁殖中断问题,需要解答长江鲟亲鲟与生境的响应机制问题。对于“野外灭绝”的长江鲟来说,需要克服当前野外亲本不足、繁殖行为缺失、历史产卵场数据不清等问题。为了拯救这些濒危物种,科研人员不断研究攻关,通过多学科交叉重演分析了历史和现存产卵场生态水力学机制,找到了河床形态、流速场和底质特征是鲟鱼产卵场形成的关键生境参量,2016-2021年开创了室内产卵场模拟构建技术并逐渐厘清了长江鲟自然繁殖的环境参量及范围,构建完善长江鲟鱼自然繁殖生态需求模型。2023年,基于理论模型,中国水产科学研究院长江水产研究所牵头研制了可调控模拟产卵环境的“产卵巢”,通过在产卵巢中铺设卵石、营造水流等方式成功诱导长江鲟在“产卵巢”内自然交配产卵并孵出幼苗,验证了理论模型并证明长江鲟在天然水域具备自然繁殖的本能。2024年,研究团队该进一步扩大试验范围,选取了长江上游江安夹江约20000 m2的天然水域作为试验区,依据产卵场生境需求理论选择地形相似的局部区域(约150 m2)进行了产卵场原位生境改造,通过底质改良、流速调节、水温控制等措施,营造出了相对适宜的产卵环境。自3月22日起,科研人员将62尾性成熟的长江鲟亲鲟(31尾雌性和31尾雄性)投放到试验区,两周后成功观测到长江鲟自主选择改造的产卵场并发生集群、顶流、追逐及排卵、排精等典型自然繁殖行为,产卵量约48万粒,雌鲟鱼参与比例约22.5%,受精率达83%,并孵化出苗(图1)。试验成功不仅再次印证了自然繁殖理论模型,也找到了重塑长江鲟自然繁殖的产卵场修复重建的方法,从而为长江鲟野外种群重建奠定了理论和实践基础。

当前长江生物多样性保护仍然面临严峻的挑战,大型水利工程导致的水文、水温等宏观生态格局的改变将持续产生长远影响,航道疏浚、挖沙采石等人类活动导致河底不可见的生物栖息地的破坏使得一些物种生存繁衍的空间严重压缩,这些影响是被严重低估的。我国已实施了保护立法、保护区建设、禁渔及增殖放流等资源养护措施,然而对于一些濒危物种来说,在生态修复特别是有针对性的栖息地修复方面尚缺乏系统的、有效的和实质性的行动,这可能是物种保护缺失的重要一环。究其原因,一方面,围绕物种栖息地修复理论和技术的深入研究相对缺乏;另一方面,这些修复措施的实施因往往需要投入大量的经费且效果难以很快显现,也不容易被采纳。本研究成果是多年来持续围绕长江鲟拯救取得一个新的进展,表明即使在当前河流强干扰的背景下,仍然可以努力探寻找到受损栖息地和资源的修复方法,可为长江其它珍稀濒危水生动物保护提供参考借鉴。守护生命长江,需要决策者、科学家、保护实践者、公益组织、媒体、公众等社会各界力量携手共进,将研究成果转化为具体的政策行动,为即将消失的鲟鱼重建家园,让这些承载着亿万年历史的古老物种在长江母亲河的怀抱中继续繁衍生息。

本文原文来自The Innovation姊妹刊The Innovation Life

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