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至少 50 年來,阿拉斯加的布里斯托爾灣一直是美國最有價值的漁場之一。平均而言,漁民每年在該海灣寒冷的水域捕撈約 2500 萬條紅鮭魚。2009 年,捕撈價值超過 1.2 億美元。
西雅圖華盛頓大學(U.W.)水產與漁業科學學院的科學家認為,他們知道為什麼布里斯托爾灣年復一年地如此高產:數百個不同的紅鮭魚種群棲息在流入該海灣的河流和湖泊網路中,這種巨大的種群多樣性緩衝了整個漁業,使其免受環境變遷的影響。
該物種內的多樣性創造了科學家所謂的“投資組合效應”,因其類似於多元化投資組合而得名:一些鮭魚種群在某些條件下表現更好,而另一些則在不同的約束條件下繁榮發展,但整個漁業保持穩定。
科學家們早就知道生物多樣性可以穩定生態系統。但是,正如 U.W. 的科學家在 6 月 3 日發表在《自然》雜誌上的一篇關於投資組合效應的論文中所報告的那樣,種群多樣性通常比物種多樣性受到的關注要少得多,即使種群的滅絕速度可能是物種的 1,000 倍。“我們用來評估生物多樣性的衡量標準幾乎完全集中在物種的喪失上,”該論文的主要作者、生態學家丹尼爾·E·辛德勒說。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)
辛德勒和他的同事分析了來自布里斯托爾灣的五十年資料,包括鮭魚返回該地區湖泊、河流和支流產卵的計數、年齡和時間。每條魚都返回其出生地,而這些育兒場所的多樣性產生了物種內部的差異。例如,返回深湖的雄性紅鮭魚會長出駝背以吸引雌性,變得非常圓,看起來像餐盤。但是,如果雄性紅鮭魚長著從水中突出的駝背,返回淺溪的雄性紅鮭魚將成為灰熊的容易目標。相反,這些魚的形狀像魚雷。
時間也促成了多樣性:一些布里斯托爾灣紅鮭魚在遷徙到海洋之前會在淡水中度過一年,而另一些則會停留兩年。有些在海上停留的時間更長,並且在不同的位置停留;有些則在季節的早期返回產卵。辛德勒說,並非所有這些生命史策略每年都有回報,但是“有足夠的贏家來彌補輸家”。
投資組合效應也對漁民有利。辛德勒和他的同事預測,如果沒有這種適應,布里斯托爾灣的漁業將因魚類迴游不佳而每兩到三年關閉一次,而不是每 25 年關閉一次。在種群多樣性低得多的地方,例如加利福尼亞州的薩克拉門託河和華盛頓州曾經強大的哥倫比亞河,鮭魚漁業急劇下降,並經歷了頻繁的繁榮和蕭條週期。
科學家們表示,他們的論文是第一個量化種群多樣性穩定效應的論文,是一個“遊戲規則改變者”,因為它為管理各地物種提供了更好的方法。“我們開始考慮的不是我們有多少魚回來,而是我們有多少魚的多樣性回來,”也是在 U.W. 的合著者雷·希爾伯恩說。
促進多樣性的一種方法是積極保護棲息地,而不是關注目前看來表現良好的種群。“任何將所有資金都投入到'熱門'股票(無論是安然還是佛羅里達州房地產)的人都吸取了教訓,”希爾伯恩說。
投資組合效應還表明,管理者應該儘量減少孵化場的使用,孵化場會產生更同質的種群,並且應保護弱勢種群免受過度捕撈。“現在真正虛弱的種群很容易變成未來的強大種群,”辛德勒解釋說。
根據辛德勒及其同事的說法,布里斯托爾灣的發現為受墨西哥灣漏油事件影響的物種帶來了希望。即使石油消滅了某些魚類和其他動物的種群,同一物種內的其他種群(佔據不同的棲息地或在不同的時間孵化)也可能會倖存下來。最具彈性的物種將是那些沒有把所有雞蛋放在一個籃子裡的物種。
預計投資組合效應還將幫助物種適應氣候變化。儘管布里斯托爾灣是採礦和水力發電的目標,但它目前周圍大部分是未受干擾的棲息地,沒有水壩或孵化場。戈登和貝蒂·摩爾基金會的邁克爾·韋伯斯特說,保護這個鮭魚堡壘在更溫暖的未來將更加重要,他是與 U.W. 科學家一起撰寫論文的合著者。“鮭魚會像加利福尼亞人一樣,沿著海岸向上遷徙。”