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儘管太平洋中的許多大型物種都在掙扎求生,但一種大型深海生物似乎正在蓬勃發展。洪堡魷魚(學名:Dosidicus gigas,也因其體型巨大而被稱為巨型魷魚)的數量和活動範圍一直在穩步擴大:10年前在聖地亞哥以北地區還很少見到它們,而現在魷魚的蹤跡已遠至阿拉斯加。
許多研究人員將魷魚近期的成功歸因於氣候、洋流和氧氣水平的變化,而這些變化恰恰正在損害多樣化的加利福尼亞洋流中其他物種的種群數量。
“我發現它們的適應性和完美性,以及它們應對大自然拋給它們的任何事物的能力,都是一個非凡的特徵,”斯坦福大學生物學教授威廉·吉利說,他的實驗室率先開展了美國關於洪堡魷魚的大部分工作。“它們能夠探索和利用以任何方式受損的新環境。”美國國家海洋和大氣管理局西南漁業中心的漁業生物學家約翰·菲爾德補充說:“它們也能快速移動,能夠進行非常大規模的遷徙。”吉利的團隊記錄到一隻在加利福尼亞州蒙特雷被標記的魷魚,最後一次被探測到是在17天后在墨西哥附近。
洪堡魷魚是強大的捕食者,體長約兩米,重達50公斤,使通常最終成為炸魷魚圈的30釐米長的加州市場魷魚(Loligo opalescens)相形見絀。(然而,儘管它們有“巨型”的綽號,巨型魷魚並不是海洋中最大的頭足類動物——這一榮譽屬於巨槍烏賊,學名Mesonychoteuthis hamiltoni,稀有標本的尺寸是大多數洪堡魷魚的五倍以上。)但是,它們令人印象深刻的體型只是這些魷魚讓潛水員、漁民和科學家著迷的原因之一。
儘管它們最近在沿海水域和商業漁業中數量驚人地多,但對於這些深海生物的生活習性卻知之甚少。
儘管人們認為這些大型魷魚的壽命只有一兩年,但它們是從大約一毫米長的卵中孵化出來的。為了維持如此快速的生長,它們似乎有著近乎無限的食慾。
飢餓的洪堡魷魚
不斷增長的這些飢餓魷魚群可能會對一些魚類資源產生重大影響,特別是那些已經衰退的魚類資源。
“它們幾乎可以想吃什麼就吃什麼,”吉利說,並指出研究人員在魷魚體內發現了各種各樣的食物,從小小的磷蝦到40釐米長的鱈魚——甚至還有一些鮭魚殘骸。洪堡魷魚甚至被發現會互相殘食。
隨著它們對美國漁業影響的證據不斷湧現,它們在智利近海的影響更加明顯,那裡的魷魚比美國海岸的大部分地區更為普遍:“有非常強烈的證據表明,魷魚的擴張對鱈魚漁業產生了巨大影響,”菲爾德說,他在2007年幫助組織了一個關於這種動物的研討會。“它們似乎正在進行與鱈魚相同的遷徙,這讓我感到擔憂。”
魷魚使得測量某些魚類種群(如鱈魚)變得更加困難。菲爾德解釋說,洪堡魷魚經常出現在鱈魚群附近,並且與魚類具有非常相似的聲音特徵。因此,使用水聲學(利用聲波探測和測量海洋生物)調查鱈魚種群的研究人員經常獲得無法使用的資料。
魷魚的存在也正在陸地食物網中被感受到。隨著活動範圍的擴大,美國西海岸的垂釣者對這些魷魚的興趣日益增加,墨西哥、智利和秘魯的魷魚商業漁業也在不斷發展。但人類並不是唯一開始捕撈這些魷魚的陸地愛好者。有人觀察到熊和狼都在食用洪堡魷魚,很可能是來自被衝到岸上的屍體,隨著魷魚數量的增長,這種情況只會增加。
繼續研究將有助於科學家更多地瞭解這些魷魚吃什麼——以及什麼吃它們——以及它們大部分時間在哪裡度過。“那裡有很多魷魚,沒有理由認為它們不會對當地的生態系統和食物網產生影響,”菲爾德說。他補充說,特別是如果魷魚的活動範圍繼續擴大:“我不會排除產生巨大影響的可能性。”
水下暗流湧動
洪堡魷魚的核心活動範圍曾經從聖地亞哥延伸到赤道,再到智利北部,但現在已擴充套件到從阿拉斯加南部到智利南端。在加利福尼亞州中部海岸,2002年之前魷魚還是罕見的訪客,而現在巨型魷魚的遊釣船隻頻繁出海。
促成魷魚擴張的一個因素似乎是東太平洋不斷增長的死亡地帶,它們大部分時間都在那裡度過。
眾所周知的河口缺氧區,例如墨西哥灣的死亡地帶,是由農業徑流及其鼓勵的藻類大量繁殖造成的。但深海低氧區是自然形成的,是更大海洋系統的組成部分,有機物從高產區域向下過濾,最終被排放二氧化碳的厭氧細菌消耗。在這樣的環境中,溶解氧水平非常低,以至於許多海洋生物,例如大型掠食性魚類,很難長時間停留。
吉利解釋說,太平洋氣候、水層分層、風向和洋流的變化都可能在擴大這些缺氧區中發揮作用。儘管這些死亡地帶的名字令人沮喪,但它們很可能正在促進洪堡魷魚數量的增長。在較溫暖的水域,這些低氧區通常從水面以下200米處開始,並在水柱中向下延伸至約1000米。然而,吉利解釋說,在加利福尼亞州海岸附近,這些區域歷史上開始於更接近400或500米的深度,因此面積小得多。但近年來,“該區域正在擴大”,北美海岸附近的低氧區域也越來越靠近水面。例如,在俄勒岡州海岸附近,過去許多個夏季都出現了一個新的季節性死亡地帶,靠近海岸。
這種變化意味著對於許多依賴高含氧水生存的生物來說,適宜居住的海洋棲息地減少了。但對於洪堡魷魚來說,這些死亡地帶的擴張已成為它們通往新棲息地的生命線。吉利和他的實驗室發現,魷魚可以在水下數百米的地方停留一整天,那裡的氧氣含量只有標準地表氧氣水平的10%。事實上,吉利指出,魷魚似乎不僅僅是容忍這些惡劣的水環境,而且實際上“對它們有親和力並偏愛它們”。
洪堡魷魚為何能在這些低氧區深處繁榮發展仍然是一個謎。科學家推測,魷魚很可能以許多小型動物為食,例如磷蝦和燈籠魚,這些動物已經適應在缺氧區度過白天,以躲避其他無法在缺氧區停留的捕食者。(魷魚和小魚苗傾向於在日落時分浮出水面,並在傍晚的大部分時間裡待在較淺的水域。)“在某種程度上,它們是那個宇宙的主宰,”吉利在談到缺氧區時說。“它們是那個世界中的頂級掠食者。”
菲爾德指出,這些惡劣的區域也可能為洪堡魷魚提供庇護,使其免受許多自身捕食者的侵害,例如金槍魚、旗魚和鯊魚。其他研究人員提出,待在這些低氧區也可能有一些代謝優勢。吉利解釋說,由於低氧水平會減緩許多動物的速度,“你可以毫不費力地進食”。
研究人員經常觀察到洪堡魷魚成群結隊地覓食,這在許多魷魚物種中是一種常見的現象,但對於遇到大量巨型魷魚的潛水員來說,這可能會令人恐懼,因為這些魷魚可能與人類一樣大,甚至更大。儘管有關於襲擊潛水員的不同說法,但許多專家認為,魷魚可能只是在調查入侵者,而不是試圖傷害他們。
在黑暗中游弋
儘管魷魚在大多數捕撈區域似乎數量豐富,但它們的實際數量仍然未知。“我們真的不知道洪堡魷魚在這些地方的生物量是多少,”吉利說。
然而,到目前為止似乎對這些魷魚有利的不斷擴大的缺氧區和變暖的水域並不是唯一預測的氣候變化。其他變化可能不會給巨型魷魚帶來明顯的優勢。《美國國家科學院院刊》2008年的一項研究發現,到2100年,預計海洋酸度水平的升高可能會使魷魚的代謝率降低多達31%,並使其活動率降低45%,這意味著它們的進食量會減少。然而,其他觀察結果與這些發現相矛盾,因此菲爾德說,海洋酸化的影響將“需要理清”,特別是如果洪堡魷魚繼續成為生態系統中越來越重要的參與者。
“至少在我看來,氣候變化總體上‘似乎正在使’洪堡魷魚受益,”菲爾德說。但在更多的研究結果出來之前,關於魷魚的長期影響——以及魷魚產生的長期影響——“尚未定論”。“我們根本不知道,”他總結道。
在加利福尼亞州和南美洲,計算魷魚數量和標記魷魚的工作正在進行中。今年10月在墨西哥拉巴斯舉行的國際研討會將彙集專家,討論該領域正在進行的研究。
吉利承認,最近觀察到的洪堡魷魚數量激增可能是魷魚行為或分佈發生變化的結果,而不是總體數量增加的結果,但他認為更有可能的是魷魚數量確實增加了。因此,問題變成了它們接下來可能會在哪裡出現。
他與俄羅斯的一位科學家打了一個友好的賭(一箱啤酒),賭的是在他們去世之前,魷魚會到達西伯利亞太平洋沿岸的堪察加半島。吉利說,由於太平洋大部分地區下方的低氧區不斷擴大,“它們的通道似乎就在那裡”。“它們似乎想去哪裡就去哪裡。”