幾十年罐裝鮭魚揭示海洋健康變化

研究人員使用罐頭魚來重建寄生蟲種群變化,賦予“開啟潘多拉魔盒”這句話新的含義

Open tin of canned salmon on wooden background

Reinis Bigacs/Alamy Stock Photo

華盛頓大學的寄生蟲生態學家切爾西·伍德和她當時的 graduate student 娜塔莉·馬斯蒂克幾個月來一直在思考,他們如何能夠重建太平洋西北地區海洋哺乳動物面臨的寄生蟲風險隨時間的波動。對於絕大多數寄生蟲物種,都不存在長期資料集,因此伍德和馬斯蒂克知道他們必須發揮創造力。他們想到的一個想法是使用鮭魚的寄生蟲負荷作為海洋哺乳動物感染的替代指標。

虎鯨、海豹和白鯨捕食鮭魚,鮭魚是多種線蟲的中間宿主,這些線蟲在這些捕食者體內完成它們的多步驟生命週期。如果沒有海洋哺乳動物,寄生蟲就無法繁殖並進入環境,因此鮭魚的感染水平與它們的捕食者的感染水平密切相關。

雖然研究人員使用鮭魚寄生蟲來了解海洋哺乳動物寄生蟲的想法背後的邏輯是合理的,但仍然存在一個問題:他們從哪裡獲得大量可以解剖以尋找寄生蟲的舊鮭魚?


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當“出乎意料地”,伍德說,她接到了來自海產品協會(西雅圖的一個貿易組織)的電話時,他們似乎已經走投無路了。該組織告訴她,他們正在清理地下室,並正在處理堆積如山的過期罐裝鮭魚。在扔掉罐頭之前,該協會想知道伍德是否想要它們。

“我們當時想,‘裡面可能有蠕蟲!’”伍德回憶道。“這就是我們開始這項研究的原因:[海產品協會]問我們是否想要他們地下室的垃圾,而我們說,‘當然,是的。’”

伍德和馬斯蒂克關於罐裝鮭魚可能充當蠕蟲時間膠囊的預感被證明是正確的:罐頭魚中含有大量寄生蟲。正如研究人員本週在Ecology and Evolution雜誌上報道的那樣,他們能夠使用回收的寄生蟲來重建四種鮭魚中感染負擔在 42 年期間的變化,並發現其中兩種鮭魚的感染負擔有所增加。雖然這聽起來像是一件壞事,但研究人員懷疑蠕蟲數量的增加標誌著海洋哺乳動物“保護上的成功”,伍德說。“隨著海洋哺乳動物的迴歸,它們的寄生蟲也可能隨之迴歸。”

罐裝鮭魚在密封時會被烹飪,因此在研究開始時,研究人員不確定他們是否能夠檢測到異尖線蟲,這是一種感染阿拉斯加鮭魚肌肉的寄生性線蟲。然而,伍德說,這些蠕蟲“非常明顯——至少對我們來說是這樣”。“我們真的很驚訝。”

異尖線蟲透過較小的中間宿主(如磷蝦或魚類)進入鮭魚體內。在鮭魚吃掉這些較小的宿主後,寄生蟲會鑽入鮭魚的肌肉,形成“一個小口袋”,伍德說。她和她的同事用鑷子仔細地在鮭魚肌肉組織中挑揀,當他們開啟其中一個口袋時,蠕蟲往往會“彈出來”,伍德說。“它們非常容易看到。”(她補充說,這些蠕蟲存在於許多型別的海鮮中,並且由於它們在烹飪過程中被殺死,因此除非食物未煮熟或有人對它們有特殊過敏反應,否則它們對人類沒有危險。)

促成這些發現的地下室儲藏物包括 502 罐大馬哈魚、紅鮭魚、粉紅鮭魚和紅鮭魚,主要來自阿拉斯加。研究人員總共解剖了 178 罐罐頭,這些罐頭是在 1979 年至 2019 年之間加工的,每種鮭魚的數量從 22 罐到 62 罐不等。一半的罐頭含有線蟲,他們總共收集了 372 條蠕蟲。他們發現,在大馬哈魚和粉紅鮭魚中,每克組織中的蠕蟲數量隨著時間的推移顯著增加,但在紅鮭魚或紅鮭魚中沒有變化。

弗吉尼亞海洋科學研究所的生物學家瑞安·卡內基說:“重要的是,我們瞭解寄生蟲和疾病通常如何影響生態系統,因為影響可能是深遠的。”他沒有參與這項研究。“使用罐頭樣本檔案來解決鮭魚長期線蟲感染問題的想法簡直是受到了啟發,而且重要的是,隨後採用了穩健且非常謹慎的方法來生成可靠的定量資料,以檢驗變化假設。”

這項新研究的作者不能肯定地說是什麼因素導致了大馬哈魚和粉紅鮭魚寄生蟲數量的增加。但這種增長確實與 1972 年生效的《海洋哺乳動物保護法》的制定相吻合。從那時起,各種海洋哺乳動物的數量有所增加,因此伍德說,它們的寄生蟲也會增加,這是合乎邏輯的。其他研究也揭示了與保護行動相關的類似關聯,包括波羅的海鱈魚中寄生蟲的增加,這是由於灰海豹種群的恢復。正如伍德指出的那樣,“我們知道這一點是因為漁民很生氣,因為他們不斷捕撈到滿是蠕蟲的鱈魚。”

伍德和她的同事也不知道為什麼紅鮭魚或紅鮭魚的寄生蟲負荷沒有增加。他們希望透過他們目前正在進行的基因分析來找到一些生態學上的線索來解答這個問題,以試圖鑑定從罐頭鮭魚中回收的具體寄生蟲物種。

不列顛哥倫比亞省維多利亞大學的海洋歷史學家洛倫·麥克倫納漢說,這項新研究已經“為了解一些最難研究的物種提供了一個視窗,並深入瞭解了生態系統恢復的細微方式”。她沒有參與這項研究。

她說:“使用罐裝鮭魚作為了解過去生態系統的視窗是一種非常富有創造性的方法,可以揭示原本看不見的變化。”“隨著海洋哺乳動物宿主的增加,某些鮭魚物種的寄生蟲數量有所增加,這一發現值得注意,並表明健康海洋生態系統的基線可能比人們想象的更‘多蠕蟲’。”

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