棕熊、鲑鱼与森林的奇缘

来源 :大自然探索 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cdabcabc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  编译 张雷
  科学家历时10年,沿着鲑鱼洄游的溪流搜寻了数百公里,并与焦躁不安的棕熊进行了无数次的近距离接触,最终他们发现了一个令人吃惊的事实。
  
  溪流里的壮观景观
  
  涓涓流动的小溪里,一条条红鲑鱼正逆流而上,它们不远千里从大海洄游到位于美国阿拉斯加的这片淡水中产卵、繁殖,直至死亡,现在是它们生命中最辉煌的时候。猛然,它们看见了前方一只正守候在河岸边的棕熊。
  每年的这个时候,也是肥硕的阿拉斯加棕熊们享受盛宴的时候,它们聚在河岸边等候着食物的到来——急于寻找水域产卵的鲑鱼们是它们免费的美味。在北美的丛林中,没有哪一种景观比大群肥硕的棕熊聚集在溪流边捕捞产卵鲑鱼的景观更壮观了。长期以来,这些饥肠辘辘的熊一直吸引着人们的目光,尤其是那些渔业经营者,他们曾在20 世纪40 年代晚期提出了大规模捕杀阿拉斯加棕熊的计划,理由是这些掠食者伤害了鲑鱼族群,给他们带来了严重的“经济损失”。所幸,当时的管理者做出了正确的判断,扑杀棕熊的计划并未实施。
  此后很长时间,棕熊渐渐淡出人们的视野,直到10多年前,美国著名生物学家斯科特带领一个科研小组,历时10 年,最终揭示了棕熊、鲑鱼、溪流与溪边林地之间的微妙关系。10年中,科学家们沿着鲑鱼洄游的溪流搜寻了数百公里,检查测定了数万个鲑鱼尸块,并与焦躁不安的棕熊进行了无数次的近距离接触。最终,他们发现了一个令人吃惊的事实:虽然不是棕熊们的本意,但正是这些大型掠食者将源自海洋的高价值养分——它们吃剩并随意抛弃的鲑鱼残骸——带到溪边林地深处,从而供养了森林中的动物和植物。
  
  “生态系统工程师”
  
  太平洋的鲑鱼种类有国王鲑、银鲑、狗鲑、粉红鲑和红鲑,虽然它们体型、行为各异,但所有这些同属钩吻鲑家族的成员都有着一段相同的生活史:每年春天,幼小的鲑鱼在淡水溪流或湖泊的砂砾中孵化,然后各自经历一段不同的时间,最后游向大海;在海里生活1~4年后,成熟的鲑鱼又会返回出生的溪流产卵,最后死在那里。年幼的鲑鱼离开淡水时,体型都还很小,重量从不到1克到20克左右,但等它们返回出生地时就长得相当大了,重量在2~10千克,甚至更重。尽管许多幼鱼都会死在海洋中,无缘回到故土,但最后洄游并死在产卵地的成鱼仍然能从海洋带给它们最后的栖身地——溪流与湖泊系统大量的养分与能量。
  
  对淡水生态系统来说,从海洋流入的能量影响甚巨,因为鲑鱼的养分和鱼群密度都十分庞大。举例来说,洄游到产卵地的一条成年雄性狗鲑,体内平均含有130克氮、20克磷,以及能量超过2000万焦耳的蛋白质及脂质。如果将每只鲑鱼体内的养分平均含量乘上洄游鲑鱼的总数,阿拉斯加东南部一段250米长的溪流流域,在短短一个月内,就可以从狗鲑的身体组织上获取超过80 千克的氮以及11千克的磷。
  阿拉斯加棕熊,也叫灰熊,具有享用鲑鱼大餐的行为。对棕熊来说,鲑鱼是其极其重要的营养来源,而且它们能否生存并成功繁殖就取决于在每年夏末和秋季储存脂质的多少。一旦初冬进入洞穴冬眠后,棕熊便不吃不喝,时间长达7个月。不过,棕熊并非真正的冬眠动物,它们的体温在长睡期间要求维持在周遭环境温度之上。因此,在寒冷的几个月内,它们必须消耗脂肪来制造足够的体热维持体内的代谢。另外,母熊还会在这段时间生产、哺乳。
  为了能从鲑鱼身上取得尽可能多的营养,棕熊在猎食时表现出了两种行为。首先,为了避免其他熊的干扰,它们常常把捉到的鲑鱼带到溪岸或进入溪边森林后再开始享用。棕熊在成年后的大部分时间里都独来独往,只在春、夏两季的数星期的求偶时段才聚在一起,因此当它们聚集在河岸地区捕食鲑鱼时,会变得较具侵略性。熊与熊之间的冲突,例如一头熊偷了另一头熊的鱼,通常比较平和,但有时它们也可能暴力相向,这就会导致熊或它的子代重伤或死亡。把捉到的鲑鱼带进森林里避开其他熊的视线,是预防冲突的方法之一。棕熊的这种猎食行为,无意间将它们吃剩的鲑鱼残骸传播到了森林更深处。
  棕熊的第二种猎食行为是,它们常常只吃鲑鱼身上最具营养的部位。如果溪流中鲑鱼群的密度足够大,熊捕到一条鱼所花的时间不超过一分钟,因此它们很少吃下整条鱼。研究人员曾分析了两万多个鲑鱼尸块,结果发现,熊通常只吃掉一条鲑鱼的25%,而且是鱼卵等脂质最丰厚的部位。事实上,棕熊把鲑鱼带到河岸或森林里后,如果发现捕到的是一条雄鲑或已产卵的雌鲑,会一口都不吃地将其抛弃。这种情形十分常见,因为鲑鱼一旦游入淡水就不再进食,它们原本含量极高的体内脂肪就会随着洄游、产卵的过程日益减少,达90% 甚至更多。
  熊挑选并吃完要吃的部位之后,会随意抛弃剩下的鲑鱼,然后再回到溪边去捉另一条。因此,熊杀死的鲑鱼数量远比吃下的多。有研究人员观察到,在阿拉斯加东南部的一条小溪,一只重200千克的母棕熊在8小时内的数趟觅食之旅中,一共捕捉了40多条鲑鱼,总重量超过143千克,到达其身体重量的70% !但是,它只吃掉了这顿丰盛佳肴的一小部分。
  棕熊的这种特殊的猎食行为对生态系统究竟有多重要?毕竟,如果没有熊,鲑鱼在产卵后还是会死亡,它们的残骸依然会被鸟、鱼、昆虫等分食,然后经由微生物分解后重新冲入海洋。但是,借助棕熊杀死肥美鲑鱼,负载养分的鲑鱼残骸会被更远地带进森林,为森林中的动植物提供大量的食物及养分。
  因此,从这个意义上讲,棕熊是真正的“生态系统工程师”——它们将来自海洋的养分传递到河岸生态系统。
  
  精妙的养分传递方式
  
  棕熊将养分从海洋带到溪流再带到林地,这种传递养分的方式的精妙之处,还在于依靠鲑鱼残骸中的蛋白质与脂质维系生命的动物众多。
  从苍蝇、甲虫、蛞蝓到其他无脊椎动物,它们几乎是在鲑鱼残骸被熊抛弃后立即占据其上,而海鸥、渡鸦、乌鸦、松鸦、喜鹊、鼬、貂等鸟类和哺乳类也可从中饱餐一顿。研究人员曾目睹过一场有趣的食物争夺战:一只熊捉到了一条鲑鱼,它兴冲冲地走进油绿绿的草丛里准备大快朵颐,这时另一只熊出现了。当第一只熊正在寻思应该如果提防后来者时,草丛中倏地冲出来一只鼬,它叼起鲑鱼拔腿就跑,转眼便消失在森林深处。目前,由研究人员开列出的由鲑鱼残骸滋养的陆生动物种类超过了50种。
  事实上,直接食用鲑鱼并非陆地生物获得来自大海的恩赐的唯一途径。比如那些占据鲑鱼残骸的昆虫会依序被蜂、鸟类,以及田鼠、老鼠等小型哺乳类和其他食虫动物吃下肚。研究人员发现,在有鲑鱼的溪流中,食虫鸣鸟的密度比在无鲑鱼的溪流中更大。
  经过更长的时间,由于动物食用、雨水过滤以及微生物活动,鲑鱼最终会被分解,其中的氮、磷和其他养分便进入泥土,对河岸植物的生长大有裨益。在阿拉斯加北部森林,由于 地理位置特殊,植物的生长常常受限于氮或磷的缺乏,因此熊的觅食活动在很大程度上可能影响该地区许多植物的生长速率。
  
  特殊的养分传递系统
  
  “海洋—鲑鱼—棕熊—森林”,这种由下而上的养分流动方式与过去人们的认识大相径庭。
  传统观念认为,河岸生态系统的养分流动遵循由重力牵引引起的方向单一的移动,即:养分以树叶、无脊椎动物和其他物质的形式,从森林掉落到河流或小溪中,然后顺流而下进入大海。现在,科学家认识到,养分其实也可以朝反方向移动,即以鲑鱼洄游的形式,从海洋回到淡水,然后由觅食的熊带至陆地。因此,在这样的生态系统中,任何打算减少熊或鲑鱼数量的行动,都会影响到养分的流动以及赖以为生的许多生物的生存。
  科学家还认识到,过去的商业捕捞鲑鱼的标准是在不威胁到族群生存的情况下捕捉最大数量,而现在则应该从整个生态系统出发重新进行考虑。目前,在一些鲑鱼洄游数量锐减或消失的地方,当地政府正以直升机空投或卡车运送的方式投放鲑鱼尸体,试图效仿自然界养分传递的过程,确保溪岸森林的健康,直到鲑鱼的洄游数量恢复到历史水准为止。
  科学家终于弄清楚了棕熊与鲑鱼都是维系河岸生态系统的关键,但遗憾的是,在许多栖息地,两者的数量都已经大幅减少甚至消失。
  
  为了生命的繁衍故事
  
  当鲑鱼性成熟后,繁殖本能告诉它们一定要回到出生地的溪流,去完成生衍后代的大任。每当这时,大群的鲑鱼便游向河流入海口。由于近海的河口处水浅,活动空间狭窄,又没有隐蔽物可供藏身,很多鲑鱼便成了鲨鱼口中的美食。然而,凭借数量优势,等到雨季来临,河口水位上升时,仍然有大量鲑鱼乘势涌向内河,成功摆脱鲨鱼的追击。
  
  可是,鲑鱼们的登陆战并不轻松——饥肠辘辘的棕熊们早已等候在河口两岸,它们已饿得靠蛤蜊与青草果腹。此时,河口的水深只没过鲑鱼的背部,棕熊们的粗壮利爪便成了“ 鱼叉”, 不断有可怜的受害者葬身熊掌之下。羸弱的鲑鱼为了生存,利用自己强韧的尾部,在庞然大物的四足间从容地转弯,疾速游离。
  幸存者继续逆流而上,这需要花费大量的精力,但繁殖心切的鲑鱼们却在此时停止了进食。故乡的气息已顺流而下,鲑鱼们闻到了那熟悉的气息。为了生命的繁衍,它们必须尽快赶到那儿。洄游的艰辛磨练了鲑鱼,使它们变得聪慧。鲑鱼们会选择紧靠着河岸边的岩石游动,这样可以节省许多体力,因为那儿的水流要缓和些,有时在那里逆流还可能转变为顺流。
  长途跋涉耗费了大量的能量,待脂肪消耗完后,鲑鱼们又把肌肉纤维转化为能量,继续向前。在这场生命的马拉松中不会有主动退出者。接着,一道道的小型瀑布又出现在鲑鱼们的面前,这是它们回归故乡的最后阻碍。在水中,鱼儿们是占优势的,但想爬上小瀑布继续下面的旅程,鲑鱼们必须竭尽全力跳出水面。腾空的那一刻,鲑鱼是不能把握自己命运的,早已守候在瀑布上的棕熊只要一张嘴,就可以获得一道自动送上门的美餐。
  由于捕鱼过于轻松,棕熊们往往只吃鱼脑与鱼卵,那是鲑鱼身上营养价值最高的部位,剩下的鱼尸交给高傲的白头海雕处理,后者无疑担当了清道夫的角色。
  数量优势再次帮了大忙,最终仍有众多的幸存者回到了故乡的小溪。此时,鲑鱼们已经模样大变,银色的身躯变得通红,尾部与头部涂上了一层深绿,高高隆起的背部与突出的吻部使它们判若两“人”——这些其实是婚姻色,表明它们已经做好了繁殖的准备。雄鱼们开始为争夺心爱的新娘而争斗,小溪变得拥挤不堪。雄鱼们激烈地互相冲撞着,这使它们的新娘也变得烦躁不安,整个溪流成了一锅沸腾的“开水”。经过激烈的格斗,鲑鱼们终于可以双宿双栖了,在河床的沙石上诞下后代。完成生殖大任后,鲑鱼们的生命也走到了尽头。此时,河床上满布成年鲑鱼的尸体,水生动植物得以发展壮大,来年,小鲑鱼便有了丰盛的饵料可以享用。鲑鱼因繁殖而生生不息,阿拉斯加大地上的动物与植物又因鲑鱼而生生不息。
  
  鲑鱼迁徙之谜
  
  天空飞过的一群鹤或天鹅;非洲大陆成群迁徙的蹄类动物和尾随其后的猛禽……动物季节性地大规模迁徙一直为人们所关注,太平洋鲑鱼成群地从海洋迁徒到美国阿拉斯加、堪察加、美洲西北部和远东的河流产卵也属这一现象。
  鲑鱼游回阿拉斯加的迁徙之路是漫长而艰辛的,要经数千公里的海路和2000 多公里河道,最终才能抵达上游产卵地。但是,很长时间人们一直无法证实鲑鱼真的会长途迁徙回到出生地产卵。1975年,美国西雅图大学多纳茨教授发表了自己的实验结果。他先在实验室中将鲑鱼卵孵化成幼鱼,然后将它们放到同小河相通的水池中喂养,几个月后,做上标记的小鱼沿西雅图市的运河和曲折的河流回到了大海。
  4年后,9月的一个早晨,多纳茨教授在清澈见底的水池中发现了许多大鲑鱼,捞上来一看,尾巴上都有他做的记号。可以想象一下它们的迁徙路线:海洋—海湾—河口—城市运河和通往水池的小河。鲑鱼没有迷路,它们终于返回故乡。
  那么,是什么“导航仪器”使鲑鱼如此准确地游回它们的故乡呢?多纳茨教授认为:鲑鱼对气味特别敏感,它们牢牢记住了出生地淡水的化学成分。
  鱼类学家在堪察加的尼古拉克河上考察过鲑鱼是如何举行“婚礼”的。开始时,鲑鱼成群地在河里出现,然后,成双成对地聚在一个个小石坑里,这是它们生命中最辉煌的时刻。一对对鲑鱼头靠头,尾靠尾,相互摩擦着,直至尾巴像旧扫帚一样被磨破为止。此时,雌鱼和雄鱼分别排出卵子和精子。尔后,鲑鱼已经没有力量逆流而上了,外观也开始发生明显变化,银白色的鱼体变暗,全身出现红斑,下颌弯曲,背部凸起,它们的生命力消失殆尽,它们走完了生命的全部旅程。
  大自然的法则是严酷的,但也是合理的。死鱼含有丰富的磷和蛋白质,这是幼鱼生长所必需的养分,可以说,产卵鲑鱼是为下一代而死的。幼鱼将在淡水中生活一年后游回大海,再经过几年(按不同种类的鲑鱼,时间长短不一)的海洋生活之后,它们又将重新踏上幸福和死亡交替的迁徙之路。
其他文献
摘要:随着社会的发展,“00后”逐渐进入高校学习,他们大多是独生子女,玩伴较少,网络成为他们沟通交流、接触社会的主要形式,所以他们的行为、思想受网络媒体的影响较大。基于此,本文探讨了新时代背景下大学生心理健康教育的工作路径,以期帮助大学生调节好心态,让他们的身心得到健康发展。  关键词:新时代背景 大学生 心理健康 工作路径  我国国情在社会主义新时代背景下发生了重大变化,“00后”群体也开始登上
路越多,行越慢
恰逢此次世界职教院校联盟大会召开之际,本刊记者就国际职业教育及中国职业教育发展的一些关切问题对会议的主办方——世界职教院校联盟主席兼加拿大学院联合会总裁Denise Amyot女士进行了采访。Denise Amyot女士表示,她近来非常关注中国的应用技术大学转型和现代职业教育体系建设,并从国际发展和实践的角度对中国及国际职业教育的未来发展提出了自己的观点和建设性意见。  《职业技术教育》:当前世界
摘要:在小学语文教学中,作文属于基本的教育环节,作文能力的持续提升属于学生输出能力的一种有效体现。在小学语文教学中,教师只有持续提升作文教学能力,才可以更好地深入挖掘、开发学生的思维和探究能力,从而实现整体教育水平的持续提升。本文分析了在小学语文作文教学中生本教育的策略,希望可以为相关教育者提供理论支持。  关键词:小学语文 阅读教学 作文教学 生本教育  作文是小学语文教育的难点之一,教学难度较
台湾地区高等技职教育体系由专科学校、技术学院和科技大学组成。到2010年,台湾地区共有专科学校15所、技术学院31所、科技大学34所。本文所指的技术服务是指高等院校利用自身资源,为提高企业的赢利水平,促进企业发展,进行以产品研发、技术转让、技术推广、工艺创新、检验检测、安装调试、设备维修、创意策划、管理咨询、技术文献、员工培训等为内容的服务企业的智慧性活动。技术服务的目的在于将其成效反馈教学,促进
从寒假初零零碎碎的消息开始,到春节前政府呼吁大家不要探亲访友,以视频拜年代之,我们才真正意识到,这个春节好像与往常不太一样。报道铺天盖地涌来,数字时时刻刻更新,疫情发展不容乐观,我们顺应要求,“宅”在家里,通過互联网了解事态的发展。  确诊病例死亡病例不断增加,组成这个庞大数据的每个单位,都代表着一个个曾经鲜活的生命,他们如今像枯萎的黄玫瑰,躺在病床上,隔着厚厚的玻璃无力地向外张望,或者已然凋谢。
马格里特曾被认为是弗洛伊德所说的精神压抑者的典型代表,但画家本人却不同意弗洛伊德的这一观点。他曾解释说,事物之间未呈现出来的某种神秘而深奥的联系他经过探究已经预先了解,并作为一种信息储存在自己头脑深处的某个地方,经过搜寻就可以重新显现出来。因此,对于他眼中有某种关联的一些物体,他会试图找到一种灵感或启发,从他的下意识和无意识中把它们之间的关联整理出来,并创作成画呈现出来。由此可见,画家已经不再对生
2014年夏季,编辑部提出了一个构想,有意在2015年尝试推出一系列科幻作者的作品专辑。《科幻世界》曾在2002年推出过刘慈欣、王晋康、何夕、韩松等人的作品专辑,不仅在读者中引发了积极反响,并且后来这几位科幻作家果然不负众望,成为了中国科幻事业的顶梁柱。现在编辑部再次组织力量,推出一批有潜力的年轻作者的作品专辑,希望能为中国科幻事业注入新的活力。  这一期,推出的是90后科幻新秀阿缺的作品专辑。 
《中等職业学校德育大纲(2014年修订)》指出:“运用网络等新媒体加强德育,用好网络阵地”。新时期,职业学校德育环境、任务、内容、途径、对象等方面都发生了深刻变化,显示出新特点,有了新发展。德育工作如何在新的六项核心素养指引下,在新的产业人才需求的要求下,更好地适应互联网、大数据、新媒体等迅猛发展的新形势?为此,充分运用积极心理学理论和互联网的功能,促进德育工作在内容、途径、模式等方面的创新,建设
向县域发展是高职院校的现实选择  当前,我国正处在工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化”同步发展的重要战略机遇期,走到如何推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调的重要历史节点。这为县域建设提出了全新命题,也为高职教育服务区域经济社会发展提供了难得契机。高职教育成为县域建设主力军正逢其时。兼具“职业性”和“高等性”双重属性的高职教育,已总体走出以规模扩张和