水母能教会我们什么:气候变化

Jellyfishes swim in an aquarium of the Monaco oceanographic museum March 3, 2011. Prince Albert II of Monaco and his fiancee Charlene Wittstock will celebrate the gala diner at the oceanographic museum of Monaco following their wedding on July 2, 2011. REUTERS/Eric Gaillard (MONACO - Tags: ANIMALS ENVIRONMENT ROYALS) - PM1E7331C2K01
Scientists have found that jellyfish can survive in warmer, more acidic and less oxygenated seas.Image: REUTERS/Eric Gaillard
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加利福尼亚州蒙特雷——去年夏天,皮划艇爱好者、游泳者、冲浪者、渔民和船员观察到数百万只水母在加利福尼亚州蒙特雷湾周围漂浮。橙色海荨麻水母、黄色蛋黄水母、不透明的月亮水母和其他种类的水母数量如此之多,以至于海湾有时看起来像变成了一锅胶状浓汤。水母数量激增甚至堵塞了一根管道,这根管道将海湾的海水输送到蒙特雷湾水族馆的展示水箱。该馆以令人着迷的水母展览和世界一流的水母研究设施而闻名。

尽管水母具有很高的生态价值,是企鹅、蓝鳍金枪鱼和其他海洋动物的主要食物来源,也能够改变整个海洋生态系统,但它们一直不是科学研究的重点。如今,包括参与蒙特雷湾水族馆和柏林动物园人工繁育及研究项目的科学家在内,越来越多的科学家开始揭示水母的奥秘,例如它们如何繁殖、种群数量为何如此多变,以便更好地了解它们在海洋中的作用。比如,气候变化可能是近期蒙特雷湾水母大量繁殖的一个因素。但科学家仍在努力弄清水母为何如此具有韧性,以及它们如何迅速繁殖,在区域内形成如此庞大的种群。

研究人员最近发现,水母是重要的食物来源,为数十种海洋动物提供食物,其中甚至包括一些并不经常吃水母的动物。他们还发现,水母能够存活,而且往往会迅速繁殖于更温暖、酸性更强、含氧量更低的海洋中——这意味着,随着气候变化使海洋变得不适合其他海洋动物生存,水母很可能会蓬勃繁盛。

“我们还有太多未知之处,”丽莎-安·格什温说。她是澳大利亚霍巴特的一名研究科学家,著有两本关于水母的书。“我想说,关于水母,我们连所有可能知识的百分之一都还不了解。”

知识空白包括:水母生命周期的细节,以及不同物种在海洋中的分布情况。

20世纪30年代,少数水族馆曾在圈养条件下繁育水母,但直到20世纪60年代末,人们开发出专门的圆形玻璃水箱,以柔和的水流饲养水母后,繁育技术才足够可靠,能够稳定供应水母。德国、日本和美国的水族馆及实验室开展了一些最早的水母人工繁育和研究项目,多年来为全球对水母的认识作出了重要贡献。

近年来,对人工繁育水母的研究有所增加,为了解它们的生活带来了新发现。科学家已经能够利用水母的生物发光开展生物医学研究,研究它们的生命周期,了解它们在低氧环境中繁盛生存的能力,观察它们睡眠,并确定它们与其他海洋生物的亲缘关系。但仍有许多问题有待解答。

“水母历来研究不足,主要是因为它们被认为是毫无商业价值的麻烦生物,所以尽管它们相对简单,我们对它们的了解仍然不多,”卢卡斯·布罗茨说。他是一名博士后研究员,专注于水母研究,任职于不列颠哥伦比亚大学的“我们身边的海洋”倡议。“我们仍然不清楚是什么决定了水母的数量和分布。为什么水母种群的数量会随时间和空间发生如此大的变化?”

过去十年间,科学家和海滩游客都注意到,全球水母“暴发”的频率和强度有所增加。布罗茨说,水母暴发增多可能与人为造成的生态变化有关,例如过度捕捞和营养物污染加剧,也可能与气候变化引发的海水温度升高和酸化有关。科学家已经观察到,水母可能会繁盛生长于不适合适应能力较弱的海洋生物生存的海洋环境中,而且水母数量不断增加可能是海洋正在发生变化的迹象。

布罗茨指出,科学家也并未完全了解水母生命周期中的一些基本环节——具体来说,显微镜下才能看见的幼体水螅体如何转变为成年水母,即水母型。这主要是因为在野外很难找到和研究水螅体。

“我认为,在圈养环境还是野外研究它们并不重要,”格什温说。“我认为,有些与野外相关的问题最好在野外研究。不过,比如说,你无法在野外追踪它们的繁殖,因为你无法看着某个个体在自由游动时成长。但如果你研究水母的生态分布,就需要在野外观察它们。”

怀亚特·帕特里说,在圈养条件下繁育水母的一大好处,是人们可以近距离了解这些动物,而不必担心受伤。他是蒙特雷湾水族馆的高级水族饲养员。该馆饲养着近20种水母,在大型水箱中以戏剧化的灯光效果展示。帕特里说,水族馆的工作对增进人们对水母的了解十分重要,其科学家帮助制定了可重复的水母饲养和研究规程;这些工作也有助于提升公众对水母在海洋生态系统中所起作用的认识。

“水母没有大脑或中枢神经系统,因此我们对它们如何‘思考’或‘感受’的理解,可能比对其他动物的理解还要有限,”布罗茨说。“我猜,在我们关心水母的福祉之前,人类会先理顺自己与哺乳动物及其他亲缘关系更近的生物之间的关系。任何有助于增进知识、提高意识并让人们关注海洋所面临问题的项目都很重要,尤其是考虑到当前威胁的规模以及我们所看到的令人担忧的趋势。”

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