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裸鯉耳石解密氣候變化

來源:網絡整理 人氣:次瀏覽 發布時間:2020-01-01

裸鯉耳石解密氣候變化

2018-02-02 中國科學報 張文靜

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裸鯉耳石解密氣候變化

色林錯裸鯉(上:雌,下:雄)

  青藏高原是對全球氣候變化最為敏感的區域之一。自20世紀80年代末以來,隨著全球水循環的加劇,氣候變化對青藏高原水資源和水環境的影響日益明顯,加速了冰川退縮和湖泊擴張。然而,這種由氣候變化導致的水環境變化,會對水生生物和食物網造成怎樣的影響,高原魚類又對氣候變化如何響應,我們卻不清楚。

  最近,中科院水生生物研究所研究員陳毅峰團隊將樹輪年代學的理論和方法應用到魚類,構建了長達40多年的青藏高原特有魚類的生長指數年表,并對西藏面積最大的高原湖泊色林錯的裸鯉繁殖物候進行了深入的研究。

  這項持續20余年的研究,不僅首次量化了我國魚類的物候變化,而且為研究魚類以及其他水生生物如何響應氣候變化提供了新的途徑。該研究成果近日在Global Change Biology在線發表。

  與色林錯結緣

  在青藏高原岡底斯山北麓,有一片藍綠色的純凈湖面,這是西藏第一大湖泊,也是中國第二大咸水湖——色林錯。陳毅峰與青藏高原的結緣,正是20多年前從這里開始的。

  1997年,西藏一個鄉鎮企業局組織牧民去色林錯冬捕。在那之前,青海湖的裸鯉,也就是當地人稱的黃魚,已經因為過量捕撈而種群數量嚴重衰減,被青海省規定為禁捕魚類。如何恢復青海湖裸鯉的種群數量,成為擺在人們面前的一道難題。

  高原上的魚類本身生長速度非常慢,一旦捕撈過量,就會對種群造成嚴重的后果。如何通過研究確定色林錯魚類的合理捕撈量,以保證其魚類種群數量不會發生衰退,保證色林錯的生態可持續發展,成為擺在陳毅峰面前的工作。

  在此之前,青藏高原魚類的生態學研究,幾乎一片空白?!拔覀冎肋@里有什么魚,但這些魚到底是怎么生長的,我們卻不清楚?!标愐惴甯嬖V記者。于是,借著這個機會,陳毅峰想要弄清楚,高原上的一條魚究竟是如何生長、如何繁殖、它的生長需要什么條件、種群數量有多少、年齡結構是怎樣等問題?!暗扔谌パ芯扛咴~類完整的生活史?!标愐惴逭f。

  色林錯位于藏北無人區的邊緣地帶,沒有太多的人為因素干擾,即使從1997年開始冬捕,但因為色林錯面積較大,冬捕的時間和數量又都非常有限,所以在這里可以觀察到純粹的環境變化帶給魚類的影響。

  研究中,陳毅峰團隊逐漸發現,高原魚類與平原魚類在生物學上的差異非常大?!氨热?,生長周期的差異非常明顯,平原地區的魚類,比如四大家魚,生長一年基本上就可以長到兩三斤,除了中華鱘這類需要洄游的,兩三年就可以達到性成熟了。而色林錯的裸鯉,長一斤大概需要將近十年,性成熟則需要4~5年?!标愐惴褰忉屨f,“另外,高原上的氣候環境非常特殊。青藏高原從9月中旬就開始進入冬季了,開始下雪冰封,這也是高原魚類生長緩慢的原因之一,因為餌料生物不夠,氣溫太低,一年中大概只有半年時間可以生長,其他時間都是在越冬休眠。同時,由于色林錯的魚類長年沒有被捕撈,所以我們捕獲的魚類個體基本都能長到20~30年,只有三斤左右重,它們的年齡結構拉得非常長?!?/p>

  氣候變暖使裸鯉繁殖物候顯著改變

  隨著研究的深入,陳毅峰團隊選取了魚類體內的一個小東西——耳石作為突破口。

  耳石,是脊椎動物的內耳或無脊椎動物的聽泡中的一種石灰質結石,在許多真骨魚中尤為顯著,形成堅硬的體質。

  此前,對魚類年齡鑒定一般用鱗片來進行,只需要簡單處理即可,但對于高原魚類來說,這個方法卻有問題?!案咴~類生長在冷水環境中,為了保溫,它們就要減少鱗片的縫隙,這就導致它們的鱗片逐漸退化,變得非常細密。海拔4000米以上的高原魚類,鱗片基本上都退化完了,只留下一個側線鱗以及臀鰭和肛門兩側留下來的左右各一排鱗片。這些鱗片不是很規則,再加上它們會在繁殖的河床等場所有所磨損,所以就不太適合作為年齡測定的材料?!标愐惴逭f。

  于是,研究人員開始尋找適合高原魚類年齡鑒定的材料,耳石就是一個。將耳石取出小心地磨成薄片之后,就可以在顯微鏡下觀察到上面如同樹木年輪那樣一疏一密排列的圓圈,一疏一密就代表一年。

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