阿森松島的“黑色食人魚”

一群扳機魚展示了大西洋中部群體覓食的好處

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


編者注:阿森松島周圍正在發生一場引人入勝的自然實驗。雖然這裡的魚類數量驚人,但令人驚訝的是,只有極少數物種足夠頑強和幸運,能夠長途跋涉並在此成功定居。現在,一支科學潛水員團隊抓住了這個難得而短暫的機會來到大西洋中部的這塊礁石,研究世界上最不為人所知的海洋群落之一——試圖弄清楚這些魚來自哪裡,它們在這裡生活了多久,以及它們如何在如此孤立的環境中謀生。

路易斯·羅查拖著他半滿的收集袋,迅速離開了水面。雖然還有更多的取樣工作要做,他的氣瓶裡還有充足的空氣,但這位科學家,加州科學院的魚類學館長,,卻不能再失去任何標本了。羅查擔心的不是鯊魚。早些時候,在採集潛水時,循著我們血跡而來的加拉帕戈斯鯊不見蹤影。然而,這種威脅是持續不斷的,追逐者在數量上遠遠超過我們。在水下45分鐘後,羅查已經受夠了。

“狗孃養的,”他帶著欽佩和沮喪說道,他奮力穿過海浪,登上阿森松島舒適灣這個角落狹窄的海灘。。在他身後,大約30條或更多的黑扳機魚Melichthys niger)像一群緊張但充滿希望的狗一樣,在燒烤架旁磨蹭著,等待著最後剩下的零食被收拾起來。十五分鐘後,它們仍然沒有放棄。即使潛水隊的其他人只攜帶相機和捲尺,這些魚也一路跟隨他們,直到他們回到海灘。


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在下面的影片中,一個原本要放入羅查收集袋的標本迅速成為黑扳機魚大規模覓食群體的焦點(影片由史蒂文·貝達德拍攝)

黑扳機魚,或者阿森松島當地人簡稱為“黑魚”,幾乎在世界各地所有可以想象到的熱帶珊瑚礁棲息地都能找到。在大多數地方,它們的數量相對較少。但在阿森松島和少數其他孤立的海洋島嶼周圍,它們簡直成群結隊。雖然科學家們並不完全確定為什麼這個物種在這些岩石露頭周圍如此成功,但他們認為這可能是相對較少的捕食者和競爭者,以及這種魚類在食物選擇方面令人難以置信的雜食性和機會主義的結合。你不可能進入甚至靠近阿森松島的水域而不看到成群結隊、鬆散組織的黑扳機魚在淺水區巡遊,等待著任何食物漂流、遊動或掉落到它們的路徑中。而且,像成群飢餓的山羊一樣,看到它們沿著覆蓋著藻類的海底啃食也是很常見的。

當研究團隊準備在阿森松島的軍艦鳥島潛水時,黑扳機魚在等待著。(照片由路易斯·羅查拍攝)

在來到阿森松島之前,我讀過並看過幾十張黑魚的照片,我並沒有期望會像現在這樣喜歡或欣賞它們。它們密集、黑暗的魚群照片讓它們看起來更像是害蟲而不是景點,但它們實際上非常美麗和迷人。儘管名字如此,但它們實際上並不是黑色的。雖然在弱光下它們經常顯得漆黑一片,但更好的光照會顯示出一種深靛藍色,其中交織著橄欖綠、淺藍色和金色的複雜圖案,就像任何波斯地毯一樣華麗。

天藍色的細條紋勾勒出魚的帶狀鰭,鰭以有節奏的顫動推動它們在水中游動——這種運動讓人想起蝴蝶的飛航模式,而不是掠食者具有攻擊性的尾巴掃動。通常,這些魚看起來非常溫順。在任何一次潛水中,經常可以看到個體側身躺著,將它們12英寸長、橢圓形的身體嵌入火山岩的淺窪地中,這顯然是為了融入背景,直到危險過去。

黑扳機魚的名字掩蓋了其華麗的色彩。(照片由路易斯·羅查拍攝)

當富含能量的食物來源出現時,這種膽怯就會消失得無影無蹤。扳機魚不僅厚顏無恥地從羅查的網狀收集袋的孔洞中搶奪肉塊,而且還為幾乎每一個最終出現在他魚叉尖端的潛在標本激烈競爭。大多數時候,他贏得了戰鬥,但並非總是如此。無論如何,只要有機會覓食,一群看似漫無目的的扳機魚很快就會變成一群桀驁不馴的暴徒。

群體覓食實際上是生物學家用來描述這種行為的技術術語——這種壓倒性的數量和力量的展示。當然,這種策略不僅限於騷擾科學潛水員,也不僅限於處理當地漁民每天下午在阿森松島主要定居點喬治敦碼頭扔回海里的不需要的肉塊——這些是受人類影響的,也可能是誇大的版本,而群體覓食實際上是許多珊瑚礁魚類物種相當常見的覓食策略。事實上,我們在阿森松島水域觀察到的大多數群體覓食本質上都是草食性的。

正如以下影片中成群結隊的五彩繽紛的雀鯛所證明的那樣,扳機魚並不是唯一使用群體覓食來壓制其他守衛領地的物種的阿森松島居民(影片由史蒂文·貝達德拍攝)

即使對於草食動物來說,這種瘋狂的覓食方式可能也有一些優勢。首先,成群結隊地旅行可以為魚群成員提供一定程度的保護,使其免受捕食者的侵害。但更重要的是覓食——尤其是放牧——一大群魚快速而積極地移動,更有可能壓倒守衛棲息地斑塊的領地物種。在阿森松島,似乎使群體覓食成為必要的首要領地捍衛者是體型嬌小的雀鯛Stegastes lubbocki)和棕色鉻魚Chromis multilineata)。雖然它們每條大約兩英寸長——僅為黑魚的十分之一大小——但這些魚絕非軟柿子,並且每天的大部分時間都用來驅趕潛在的食草動物。

一群混雜的海洋刺尾魚、藍唐魚和扳機魚在覆蓋著藻類的海底放牧。(照片由朱迪思·布朗拍攝)

黑扳機魚並不是唯一使用群體覓食來奪回部分放牧權的物種。我們已經看到海洋刺尾魚藍唐魚的混合魚群以這種方式覓食,它們咖啡色和寶藍色的盤狀身體劇烈地攪動著脫落的藻類碎片和沉積物。另一種魚類,五彩繽紛的雀鯛Abudefduf saxatilis),也參與了進來,並且更進一步——不僅模仿了扳機魚的群體覓食行為,還模仿了其深色。這是一個奇怪的現象,這群經驗豐富的珊瑚礁魚類生物學家以前從未見過,而且尚未在科學文獻中記載。

所有這些覓食群體共同對阿森松島的岩石礁施加了強大的生態壓力。大量的魚類——巨大的生物量——加上維持所有這些身體所需的貪婪食慾,意味著大量的食物被消耗。弄清楚這些珊瑚礁食草動物究竟吃了多少食物是這次考察的眾多目標之一。這就是為什麼塞爾吉奧·弗洛特卡洛斯·費雷拉和雷納託·莫賴斯,他們都是巴西海洋生物多樣性網路的成員,幾乎每時每刻都在水下,要麼將Go-Pro相機放置在海底的戰略位置,要麼沿著在阿森松島岩石礁棲息地不同深度鋪設的20米樣帶進行魚類調查。

雷納託·莫賴斯沿著20米樣帶進行生物多樣性調查,記錄魚類的物種、數量和大小。(照片由史蒂文·貝達德拍攝)

考察結束後,該團隊將使用調查資料來估算阿森松島周圍特定區域的魚類生物量。他們還將花費數週時間檢查數小時的水下影片錄影,真實地計算食草魚類在特定時間段內在特定區域咬藻類的次數。這項由巴西國家科學技術發展委員會(巴西相當於 NSF 的機構)資助的研究將使科學家們更好地瞭解這些魚類物種在阿森松島生態學中扮演的關鍵角色。透過將他們在這裡看到的情況與他們在巴西海岸和其他大西洋島嶼周圍的其他生態群落中觀察到的情況進行比較,科學家們將能夠預測這些魚類的生物多樣性和豐度的變化可能對整個系統產生什麼影響。

但就目前而言,在完成兩次潛水後,當天的樣本——來自許多不同物種的組織和胃內容物——被整齊地編目在裝有乙醇的小瓶中,還有另一項任務在手。我們五個人從我們借來的路虎車中出來,再次沿著搖搖欲墜的混凝土走道走向“鳥糞碼頭”的水邊。

“覓食狂潮!”當我們到達小路的盡頭時,羅查宣佈道。他不清楚是在對我們說話還是對這場盛宴的預期受益者說話。

他蹲下身子,開啟腳下的小袋子,用一隻赤裸的手舀起一團溼漉漉的魚腸和脂肪,然後將這團東西扔進水裡。扳機魚立即做出反應,攪動著水面,形成一片黑暗、絕望的身體、鰭和飢餓的嘴巴的海洋。這些魚更數量眾多、更具侵略性,而且似乎更願意擴充套件我們對飲食規範的概念,再次展示了令人敬畏的機會主義——這種展示是這些魚類生物學家永遠不會厭倦觀看的。

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《阿森松島異常豐富的物種》(2015年8月31日)

Steven Bedard is senior science editor at the California Academy of Sciences. A former field biologist who spent the early 90s chasing spotted owls and northern goshawks through the woods, he now writes and produces media about science instead of actually doing the research--it's way easier. Having written about archaeology, astrophysics, sleep science, genetic disorders and renewable energy, he's found a happier place covering stories about evolution, ecology and sustainability from his home base in San Francisco's Golden Gate Park. Look for his wide-eyed observations from a number of strange and beautiful locations above and below sea level.

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