過量水母排洩物促進細菌繁殖,刺痛魚類種群

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水母爆發可能不僅僅是對海灘遊客的滋擾。根據6月6日線上發表在《美國國家科學院院刊》一項研究,這些刺痛性水母群的大量繁殖也可能對海洋食物網造成一些重大破壞

疣狀櫛水母(Mnemiopsis leidyi)和大西洋刺海蕁麻(Chrysaora quinquecirrha)每年夏天都在半鹹水的切薩皮克灣支流中成千上萬地出現。“水母是貪婪的捕食者,”弗吉尼亞海洋科學研究所的研究員羅伯特·康登在一份準備好的宣告中說;它們以魚類食用的一些相同的浮游生物為食。這意味著魚類和其他更高級別動物的食物減少,可能會改變食物網中捕食者的分佈。


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這些水母爆發似乎也對水中不太明顯但同樣重要的營養平衡產生了超乎尋常的影響。新論文的作者解釋說,水母對於大多數捕食者來說不是受歡迎的食物,因此通常被認為是食物系統中碳的“死衚衕”。但是,即使水母本身沒有成為營養來源,它們在處理食物後也會貢獻所謂的“膠體和溶解有機物”(讀作:粘液和糞便),從而將浮游生物中可用的碳轉化為細菌喜歡的燃料。

研究人員發現,這些排洩物顯然是當地原本稀有的細菌種群的受歡迎的食物,它們在產生後八小時內吞噬了至少一半——有時是全部——的汙物。“我們的研究結果表明,微生物結構和功能與水母爆發有關的重大轉變,”他們報告說。

但是,細菌種群的爆發反應並沒有科學家預期的那麼強烈。為什麼呢?弗吉尼亞海洋科學研究所的黛博拉·斯坦伯格和新論文的合著者在一份準備好的宣告中說,水母的排洩物中碳含量遠高於氮含量,“它並沒有為海洋細菌提供有效的食物來源”。因此,細菌更多地將水母的燃料用於呼吸而不是繁殖——這意味著它們產生了更多的二氧化碳,而不是透過數量增加產生更多可用的生物質。

而且,由於這些爆發而發生的額外細菌繁殖可能會促進其捕食者的種群數量增加,例如鞭毛蟲,以及它們的捕食者,例如橈足類動物。而橈足類動物恰好是水母的受歡迎食物。

研究人員寫道,這種迴圈可能只是“正反饋‘水母環’”的配方。大量的水母也不可避免地導致大量死水母,這可能會進一步餵養細菌種群。

切薩皮克灣和其他地方水母爆發的原因仍在爭論中,一些科學家認為農業徑流、氣候變化和/或過度捕撈可能是變數。作者指出,在海灣之外,“我們對公海中水母爆發的原因、規模和程度知之甚少。”

但是,康登和他的團隊總結說,“鑑於當前和預測的全球海洋溫度升高,加上人為影響,這些趨勢很可能在不久的將來持續下去,並在生態系統層面產生未知的後果。”

海蕁麻水母圖片由Wikimedia Commons/Omegacentrix提供

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