“以暴制暴”能防治鱷雀鱔麼?答:不能丨水經新注_風聞
中科院之声-中国科学院官方账号-2022-09-09 08:21
編者按:你一定知道,水是生命之源。你不一定知道,水裏大有乾坤。中科院之聲與中國科學院水生生物研究所聯合開設“水經新注”專欄,在這裏,我們將一起暢遊水世界,探尋水生生物的奧秘,共同守護綠水青山。
鱷雀鱔(Alligator gar)學名Atractosteus spatula (Lacepède, 1803),隸屬於輻鰭魚綱Actinopterygii、雀鱔目 Lepisosteiformes、雀鱔科Lepisosteidae、大雀鱔屬Atractosteus。雀鱔目屬於全骨魚類(Holostei),是魚類中比較古老的一個類羣,其出現時間為二疊紀晚期,早於真骨魚晚於軟骨硬鱗魚。目前雀鱔目僅存1科2屬7種,包括古巴雀鱔、熱帶雀鱔、長吻雀鱔、短吻雀鱔、斑點雀鱔、佛羅里達雀鱔以及鱷雀鱔,其餘科屬均已滅絕。大量的雀鱔目化石存在於白堊紀時期,彼時恐龍正統治着陸地,所以雀鱔可謂標準的“活化石”。

圖1 現存的7種雀鱔。1:古巴雀鱔;2:熱帶雀鱔;3:長吻雀鱔;4:短吻雀鱔;5:斑點雀鱔;6:佛羅里達雀鱔;7:鱷雀鱔。(圖片來源:參考文獻1)
形態及生理特徵
鱷雀鱔原產於北美洲,是一種淡水巨型肉食性魚類,一般體長1~2米,最大的可達3米,也是現存7種雀鱔中體型最大的一種,同時也是北美地區最大的淡水魚之一。魚身細長呈長筒形,背部呈橄欖綠棕色或褐色,腹部通常是白色或淡黃色。
鱷雀鱔最為顯著的特徵,是那長得像鱷魚一樣的前突吻部,上下顎密佈着兩排匕首般鋒利的牙齒,形似鱷口,它的名字也正來源於此。鱷雀鱔最令人驚歎的就是它那排列緊密,硬度堪比牙齒的超硬琺琅質魚鱗,也被稱為骨質魚鱗,莫氏硬度達到5,比普通鋼鐵還要硬,防禦屬性很強。魚鱗的堅硬程度足以讓它躲過許多兇猛食肉動物的威脅,所以它的天敵並不多,這是鱷雀鱔可以在地球上生存這麼久的原因之一。
鱷雀鱔適應力強悍的另一大表現,是它們極為特殊的呼吸系統。鱷雀鱔有着自己獨特的呼吸方式,除了正常的鰓呼吸,鱷雀鱔還進化出了厚實、海綿狀和高血管化的魚鰾,能夠像肺一樣輔助呼吸空氣,即使在缺氧的條件下,也可以利用魚鰾來獲得氧氣,這就保證了鱷雀鱔不僅能夠棲息在大多數其他魚類會窒息的水體中,甚至離水還能存活一段時間。

圖2 鱷雀鱔

圖3 鱷雀鱔的牙 (圖片來源:Cathleen Bester)

圖4 鱷雀鱔高度血管化的魚鰾 (圖片來源:參考文獻2)
棲息地偏好和分佈範圍
鱷雀鱔喜歡單獨生活,常年棲息於熱帶及亞熱帶的河流、湖泊、沼澤等淡水環境中,但也偶爾進入河口或海濱等鹹水區活動,因此從淡水湖到鹹沼澤,從河流入海口到海灣,都有它們的身影。調查還發現鱷雀鱔的運動具有季節性,並與水温有關:在寒冷的季節,個體移動速度較慢,主要棲息在非河道水域中,隆冬季節常潛入深水區進行休眠;而在温暖的季節,移動速度變快,主要棲息在主河道水域中。
雀鱔目的化石在近1億年前的白堊紀早期於世界範圍內廣泛分佈,包括北美西部、歐洲、非洲、馬達加斯加、印度以及南美洲的部分地區,現生的雀鱔是標準的“活化石”。現存的雀鱔目僅分佈於北美東部的淡水水域,北至美國蒙大拿和加拿大魁北克南部,西至蒙大拿,以及中美洲和古巴地區。而鱷雀鱔只生活在密西西比河下游河谷,包括西部的俄克拉荷馬州,北部的阿肯色州,南部的德克薩斯州和墨西哥的部分地區,以及東部的佛羅里達州。最近的調查表明,該物種在美國東南部的許多地區正在減少或消失,但德克薩斯州的種羣規模依舊很龐大。

圖5 已發現雀鱔目化石記錄位置 (地圖及數據來源:古生物學數據庫Paleobiology Database)

圖6 鱷雀鱔種羣分佈現狀。淺灰色區域:從未出現;深灰色區域:分佈情況未知;黃色區域:人工放流;綠色區域:繁殖區;橙色區域:存在但無繁殖記錄;紅色區域:已滅絕。 (圖片來源:參考文獻3)
食性與捕食方式
鱷雀鱔為生性貪婪的肉食性魚類。幼魚以小魚和昆蟲為食,成魚則捕食水裏幾乎所有的活物,包括各種魚類、甲殼類、兩棲類、爬行類、鳥類、中小型哺乳類甚至腐肉。幾尾鱷雀鱔就可以輕鬆吃光一整個湖裏的魚。鱷雀鱔鋒利的牙齒雖然能刺穿獵物,卻沒有咀嚼功能,它們進食時只能依靠頭部和下顎骨骼的運動產生強大吸力吞食獵物,這就導致不少研究者在它們的胃裏發現過漁具和船隻引擎部件,其貪婪程度可見一斑。

圖7 鱷雀鱔進食時頭骨和下顎運動過程 (圖片來源:參考文獻4)
生活史特徵
鱷雀鱔的壽命很長,大多存活26-50年,壽命最長的可以活75年,幼魚期生長得非常快,但隨着年齡的增長,生長速度會減慢。此外野生的鱷雀鱔生長速度要快於孵化場養殖魚的生長速度。鱷雀鱔能存活一億年之久也得益於它的繁殖特點,每年5-8月產卵,一次會產下15-28萬顆。鱷雀鱔的魚卵為淺黃色至橄欖色,具有粘性,易於附着在水草或礫石上,孵化期大概6-7天,孵化成功率高,值得注意的是鱷雀鱔的魚卵中含有“魚鱗毒素”,具有劇毒,這種毒素可以抵禦甲殼類捕食者,如果其他魚類吞食也會死亡,且這種毒素對人類同樣有效,因為是一種蛋白質毒素,誤食能夠引發疾病。雄性6歲左右性成熟,雌性則為11年。鱷雀鱔一般體長1~2米,體重45~72千克,最大的能長到3米甚至更長,這個體型在淡水魚中絕對算得上“淡水魚霸主”了。2011年,在美國密西西比州捕獲的一條鱷雀鱔是目前記錄在冊的最大個體,體長達2.572米,體重148公斤。

圖8 目前記錄在冊最大的鱷雀鱔被漁民捕獲 (圖片來源:fieldandstream.com)
生態入侵
鱷雀鱔通過觀賞魚貿易而漂洋過海,來到我國和北美洲、中美洲以外的其他國家。不幸的是,常常會有一些人把它買回家飼養、觀賞一段時間後就失去了興趣,然後就將其任意拋棄,或者在野生水域隨意放生。鱷雀鱔進入自然水體後,土著魚類會被大量捕食,從而導致水生生物多樣性降低,危害生態安全。如今除了其原產地北美,在世界範圍內的多個地方都能在流域中捕撈到鱷雀鱔。在我國長江流域及以南地區,常有漁民或垂釣愛好者發現鱷雀鱔或其他雀鱔的蹤跡,例如在廣西欽州市、山西臨汾市、江西贛縣、廣東新豐縣、東莞市、福建桐山溪、江蘇蘇州市、浙江温州市和湖南永州市等地都有發現雀鱔的報道。一個多月前河南汝州市中央公園的工作人員在園內的雲禪湖中也發現了鱷雀鱔的蹤跡,2022年8月27日,雲禪湖的兩條鱷雀鱔已被捕獲,並進行了無害化處理,但湖內的魚類已經被這兩條鱷雀鱔捕食得所剩無幾,損失已經無法挽回。

圖9 雲禪湖兩尾落網的鱷雀鱔 (圖片來源:央視新聞)
危害及防害措施
在原產地的北美地區,由於天敵的存在,鱷雀鱔的數量維持在適合的水平,並不會帶來很大危害,但這種“淡水殺手”在我國水域暫時沒有天敵,它的存在,會對水域內存在的所有魚類都帶來致命的危害。如果養殖場混進鱷雀鱔,其它魚類就會被全部吃掉,因其魚卵還具有劇毒性,往往會給養殖户帶來較大的經濟損失,此類情況已在重慶、廣東等地發生多次。
作為大型兇猛魚類,鱷雀鱔在受到驚嚇時,還會出現攻擊人類的情況,此外鱷雀鱔的卵和卵巢對包括人類在內的哺乳動物而言都是劇毒之物,若食用稍不留意就會發生中毒事故,在捕捉時也很容易被其菱形硬鱗割傷或擦傷。如果發現鱷雀鱔後不及時圍剿,該區域的種類和數量很可能持續減少,導致生態失衡。
《中國外來入侵物種名單》從2003年發佈以來,至今已經發布了四批,共71個物種,目前鱷雀鱔還沒有被列入名單中。2021年4月15日正式施行《中華人民共和國生物安全法》。這裏面規定了“防範外來物種入侵與保護生物多樣性”內容,要求制定外來入侵物種名錄和管理辦法。為此,今年農業農村部等相關部門制定《關於印發外來入侵物種普查總體方案的通知》,對10種主要的外來水生生物進行全國性普查,其中就包含了鱷雀鱔。
鱷雀鱔在美洲本土有美洲鱷、大型猛禽和水獺等天敵,這些食肉動物和猛禽都能夠捕食鱷雀鱔。但是在國內的環境下,鱷雀鱔是沒有天敵的。有人提出是否可以通過引進這些天敵來制約鱷雀鱔,其答案是否定的。因為引進這些天敵除對鱷雀鱔有控制作用外,也會對本地其他物種造成破壞。在國內環境中,同樣缺乏能夠制約這些天敵的生物,這些引進的天敵極有可能會成為新的入侵物種,進一步加劇當地生態環境的惡化,因此總體上來看是弊大於利的。目前,只能通過人工捕撈的方式削減其種羣數量,降低其危害。此外,還應在引入階段加強防控,做好養殖管理,避免養殖個體逃逸進入自然水域,加強對公眾的科普力度,避免人為放生鱷雀鱔,從源頭上阻斷其傳播,從而達到預防目的,這也是目前最高效、最經濟的手段。
結語:
人們曾給鱷雀鱔起過一個好聽的名字“福鱷”,但是當它被人隨意丟棄或者是放生,導致生態系統遭到破壞時,“福鱷”也就成了“禍”而來者不善了。需要提醒大家的是,不要放生或者隨意丟棄外來入侵物種。另外,也希望各級管理部門能夠加強和規範外來觀賞魚類的管理。總之,應對物種入侵、保護生物多樣性還需要大家的共同努力。
參考文獻:
1. Grzimek’s Animal Life Encyclopedia, 2nd edition. Volumes 4–5, Fishes I–II, edited by Michael Hutchins, Dennis A. Thoney, Paul V. Loiselle, and Neil Schlager. Farmington Hills, MI: Gale Group, 2003.
2. Omar-Ali, A., Baumgartner, W., Allen, P. J., & Petrie-Hanson, L. (2016). Fine Structure of the Gas Bladder of Alligator Gar, Atractosteus spatula. International Journal of Scientific Research in Environmental Science and Toxicology, 1(1), 1-8.
3. Smith, N. G., Daugherty, D. J., Brinkman, E. L., Wegener, M. G., Kreiser, B. R., Ferrara, A. M., … & David, S. R. (2020). Advances in conservation and management of the Alligator Gar: a synthesis of current knowledge and introduction to a special section. North American Journal of Fisheries Management, 40(3), 527-543.
4. Lemberg, J. B., Shubin, N. H., & Westneat, M. W. (2019). Feeding kinematics and morphology of the alligator gar (Atractosteus spatula, Lacépède, 1803). Journal of Morphology, 280(10), 1548-1570.
5. Sherman, V. R., Quan, H., Yang, W., Ritchie, R. O., & Meyers, M. A. (2017). A comparative study of piscine defense: The scales of Arapaima gigas, Latimeria chalumnae and Atractosteus spatula. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 73, 1-16.
6. Symonová, R., Majtánová, Z., Arias‐Rodriguez, L., Mořkovský, L., Kořínková, T., Cavin, L., … & Bernatchez, L. (2017). Genome Compositional Organization in Gars Shows More Similarities to Mammals than to Other Ray‐Finned Fish. Journal of experimental zoology part B: molecular and developmental evolution, 328(7), 607-619.
7. Bone, Q., & Moore, R. (2008). Biology of fishes. Taylor & Francis.
來源:中國科學院水生生物研究所