
圆虾虎鱼(Round goby)作为一种外来入侵物种,已在大湖区(Great Lakes)形成数十亿的庞大种群,其彻底根除已变得不切实际。然而,一项来自多伦多大学士嘉堡分校(U of T Scarborough)的最新研究指出,在这些鱼类尚未牢固定殖之前,其在内陆水域的缓慢扩散为保护河流和溪流提供了宝贵的窗口期。
这种小型入侵鱼类数十年来一直是该地区最具破坏性的外来物种之一。研究人员估计,圆虾虎鱼在大湖区的数量已达数十亿,使其完全根除变得不现实。
然而,多伦多大学士嘉堡分校的研究表明,仍有时间阻止这种入侵在其他地方达到同样的规模。
在《大湖研究杂志》(Journal of Great Lakes Research)上发表的一项研究中,博士后Piatã Marques和Nick Mandrak教授认为,随着圆虾虎鱼开始从大湖区向内陆的河流、溪流、湖泊及其他水体蔓延,政府和保护机构应调整其防治策略。
资深入侵物种专家Mandrak教授强调:“大湖区在圆虾虎鱼问题上已基本‘失守’。它们已遍布整个大湖区,数量达数十亿,我们永远无法将它们从这些系统中完全清除。但现在,我们看到它们正在进入与大湖区相连或隔离的水域,在那里我们仍有机会减缓甚至阻止它们的扩散。”
研究人员发现,圆虾虎鱼在较小的水道中前进速度要慢得多,这可能为管理人员争取到时间,在种群牢固建立之前对其进行遏制甚至清除。
圆虾虎鱼原产于黑海和里海(Black and Caspian seas),于20世纪90年代初通过货船压舱水(cargo ship ballast)进入大湖区。此后,它们迅速殖民了所有五个大湖,与本地鱼类激烈竞争食物和栖息地,捕食鱼卵和幼鱼,并扰乱水生食物网。
尽管圆虾虎鱼的体长仅与智能手机相当,但其生态影响却十分巨大。它们具有攻击性行为、贪婪的食欲以及对多种环境条件的耐受能力,这些特性帮助该物种达到了数十亿的种群规模。
Marques博士指出,圆虾虎鱼目前正进入其扩张的不同阶段。
他说:“在过去大约15年里,我们开始看到圆虾虎鱼向上游移动,进入内陆水域,包括河流、溪流和池塘。这些淡水系统拥有安大略省(Ontario)最丰富的生物多样性,包括濒危物种,因此这是一个令人担忧的领域。”
一种可能受到威胁的物种是红侧鲦鱼(redside dace),这是一种在大多伦多地区(GTA)溪流中发现的濒危鱼类。研究人员担心圆虾虎鱼会与红侧鲦鱼及其他本地鱼类竞争食物,并进一步改变内陆淡水生态系统。
利用大多伦多地区当地保护机构收集的20多年河流监测记录,Marques和Mandrak发现,圆虾虎鱼通常每年仅向上游移动几百米至约两公里。这种相对较慢的速度提供了重要的干预机会,可以在种群急剧扩张之前采取行动。
由于河流和溪流比大湖区更小、更容易接近,因此有针对性的控制措施更具可行性。研究人员建议,诱捕、电捕鱼、设置物理屏障以及快速响应计划可以减少局部种群数量,在某些地方甚至可能彻底清除这些鱼类。
Marques博士表示,制定有效的控制策略还需要了解圆虾虎鱼如何适应这些陌生的栖息地。Mandrak实验室的研究人员正在调查这些鱼类的食性、它们如何与本地物种竞争、城市化是否帮助它们向上游移动,以及是什么让它们在新淡水环境中成功建立种群。
研究人员还在测试环境DNA(eDNA)技术,该技术可以通过水样中留下的遗传物质识别鱼类。这种方法即使在个体鱼类难以捕获时,也能揭示入侵情况。
Marques博士说:“它们对所能忍受的条件非常灵活。它们可以摄食多种食物来源,我们认为它们在向上游移动时正在改变繁殖和生存方式。我们正试图确切了解哪些特征使它们能够在这些新环境中持续存在。”
Marques博士表示,更广泛的目标是为资源管理者提供关于哪些控制方法最有效以及抑制局部种群需要多大努力的实用信息。
研究人员还在调查城市发展是否无意中使某些水道更容易被圆虾虎鱼定殖。道路盐分(Road salt)及其他污染物会增加溪流中溶解离子的浓度,这可能为这种最初适应欧亚大陆半咸水(brackish waters)环境的物种创造有利条件,并帮助其进一步向内陆扩散。
对于Mandrak教授而言,这些发现指出了在入侵物种变得压倒性丰富之前进行管理的更广泛教训。
他总结道:“我们仍有机会保护这些内陆生态系统。如果我们能在圆虾虎鱼在河流和溪流中牢固建立之前采取行动,我们就有更好的机会保护本地生物多样性。如果我们等到入侵达到大湖区那样的规模,那就为时已晚了。”