據(jù)Ars Technica報(bào)道，1969年11月19日，CCS Hudson研究船經(jīng)過加拿大新斯科舍省哈利法克斯港的冰冷水域，進(jìn)入大洋。這艘研究船開始了被船上的許多海洋科學(xué)家認(rèn)為是最后一次偉大的、未知的遠(yuǎn)洋航行：第一次完整的美洲航行。這艘船的目的地是里約熱內(nèi)盧，在那里它將搭載更多的科學(xué)家，然后穿過合恩角（美洲的最南端），再向北穿過太平洋，穿越冰封的北方通道，回到哈利法克斯港。
一路上，Hudson研究船頻繁停留，以便其科學(xué)家能夠收集樣本和進(jìn)行測(cè)量。其中科學(xué)家 Ray Sheldon在智利瓦爾帕萊索登上了Hudson研究船。作為加拿大貝德福德海洋研究所的海洋生態(tài)學(xué)家，Sheldon對(duì)海洋中似乎隨處可見的微型浮游生物非常著迷：這些微小的生物體傳播得有多遠(yuǎn)多廣？為了找到答案，Sheldon和他的同事們把一桶桶海水拖到Hudson實(shí)驗(yàn)室，用浮游生物計(jì)數(shù)機(jī)來計(jì)算他們發(fā)現(xiàn)的生物的大小和數(shù)量。
他們發(fā)現(xiàn)，海洋中的生命遵循一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)規(guī)則：一個(gè)生物的豐度與它的身體大小密切相關(guān)。換句話說，生物體越小，你在海洋中發(fā)現(xiàn)的生物就越多。例如，小磷蝦的個(gè)體重量只有大金槍魚的十億分之一，但它們的數(shù)量約是金槍魚的十億倍。
更令人驚訝的是，這一規(guī)則似乎是如何精確地發(fā)揮作用的。當(dāng)Sheldon和他的同事們按照數(shù)量級(jí)來組織他們的浮游生物樣本時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)每個(gè)尺寸段所包含的生物質(zhì)量是完全一樣的。在一桶海水中，三分之一的浮游生物的質(zhì)量在1到10微米之間，另外三分之一在10到100微米之間，最后三分之一在100微米到1毫米之間。每當(dāng)他們向上移動(dòng)一個(gè)尺寸組，該組的個(gè)體數(shù)量就會(huì)減少十分之一?？傎|(zhì)量保持不變，而種群的大小發(fā)生變化。
Sheldon認(rèn)為這一規(guī)則可能支配著海洋中的所有生命，從最小的細(xì)菌到最大的鯨魚。這一預(yù)感被證明是正確的。眾所周知，“Sheldon粒徑譜”在浮游生物、魚類和淡水生態(tài)系統(tǒng)中也被觀察到。(事實(shí)上，在Sheldon之前三十年，一位俄羅斯動(dòng)物學(xué)家已經(jīng)在土壤中觀察到了同樣的模式，但他的發(fā)現(xiàn)大多沒有被注意到）。麥吉爾大學(xué)地球和行星科學(xué)教授Eric Galbraith說：“這表明沒有任何尺寸比其他尺寸更好。每個(gè)人都有同樣大小的細(xì)胞。而且基本上，對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來說，你在什么體型下并不重要，你只是有點(diǎn)傾向于做同樣的事情?！?/p>
但是現(xiàn)在，人類似乎已經(jīng)打破了這個(gè)海洋的基本規(guī)律。在《科學(xué)進(jìn)展》雜志11月的一篇論文中，Galbraith和他的同事們表明，“Sheldon粒徑譜”對(duì)較大的海洋生物不再適用。由于工業(yè)化捕魚，大型魚類和海洋哺乳動(dòng)物的總海洋生物量比“Sheldon粒徑譜”仍然有效的情況下應(yīng)該有的要低得多。“曾經(jīng)有這樣一種模式，所有的生命似乎都在遵循這種模式，其原因我們并不了解，”Galbraith說?！霸谶^去的100年甚至更短的時(shí)間內(nèi)，我們已經(jīng)改變了這一點(diǎn)。”
為了弄清“Sheldon粒徑譜”是否仍然成立，Galbraith和他的同事們把來自衛(wèi)星圖像和海洋樣本的浮游生物數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)魚類豐度的科學(xué)模型以及來自國際自然保護(hù)聯(lián)盟的海洋哺乳動(dòng)物數(shù)量估計(jì)結(jié)合起來。該小組總共估計(jì)了從細(xì)菌到哺乳動(dòng)物等12個(gè)主要海洋生物群的全球豐度。然后，他們將今天的海洋狀況與對(duì)1850年以前海洋狀況的估計(jì)進(jìn)行了比較，其中考慮到了工業(yè)化捕魚和捕鯨從水中撈出的魚類和哺乳動(dòng)物。為了簡(jiǎn)化事情，研究人員假設(shè)1850年的細(xì)菌、浮游生物和小型魚類的水平與今天的水平相似。
當(dāng)Galbraith和他的同事研究這個(gè)1850年前的估計(jì)時(shí)，他們可以立即看到“Sheldon粒徑譜”在很大程度上是正確的。研究人員發(fā)現(xiàn)，在1850年以前的情況下，生物量在不同的尺寸范圍內(nèi)是非常一致的。當(dāng)他們把所有重量在1到10克之間的生物體加起來，達(dá)到了10億噸。所有重量在10至100克之間的生物也是如此，100克至1公斤之間的生物也是如此，以此類推。只有在光譜的極端--最小的細(xì)菌和最大的鯨魚--測(cè)量結(jié)果才開始變化。
將這些1850年以前的估計(jì)值與現(xiàn)代的模型相比較，可以看出一個(gè)非常不同的情況。這些模型表明，自1800年以來，大于10克的魚類和所有海洋哺乳動(dòng)物的生物量減少了20多億噸。自1800年以來，非常大的尺寸級(jí)別的生物量似乎減少了近90%。許多曾經(jīng)在海洋中生存的大魚和哺乳動(dòng)物已經(jīng)不存在了。
德國弗萊堡大學(xué)的海洋生態(tài)學(xué)家Kristin Kaschner說：“我長大的世界已經(jīng)不復(fù)存在。從1890年到2001年，所有鯨魚物種的數(shù)量從250多萬減少到88萬以下。雖然自1986年全球暫停捕鯨以來，一些鯨魚物種的數(shù)量有所回升，但許多物種仍然處于瀕危狀態(tài)。雖然大多數(shù)魚類種群的捕撈方式允許它們保持或增加其種群數(shù)量，但略高于34%的魚類種群被過度開發(fā)，這意味著我們從某一地區(qū)清除了如此多的魚類，它們的種群無法恢復(fù)。一些被過度開發(fā)的魚類種群包括日本鳀魚、阿拉斯加狹鱈和南美皮卡。我認(rèn)為我們正在走向一個(gè)默認(rèn)不是自然生態(tài)系統(tǒng)的世界，在這個(gè)系統(tǒng)中，一切都像你在有人類開發(fā)和干預(yù)之前那樣?！?/p>
澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家Julia Blanchard說，盡管目前的情況并不樂觀，但觀察海洋生物的尺寸范圍可能是海洋健康的一個(gè)有用指標(biāo)。Blanchard研究了珊瑚礁，發(fā)現(xiàn)當(dāng)“Sheldon粒徑譜”似乎不正常時(shí)，這是一個(gè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)不再健康的標(biāo)志。她說：“如果我們正在尋找改善的方法，我們可能會(huì)問什么是維持大小光譜的捕魚水平?！?/p>
一個(gè)問題是，漁業(yè)通常以科學(xué)家們所說的BOFFFFs為目標(biāo)：大、老、肥、多產(chǎn)、雌性的魚。他們龐大的身體被漁民所珍視，但BOFFFFs是新的小魚的重要來源。如果把這些東西拿走，魚群的大小就會(huì)迅速偏離軌道。管理這個(gè)問題的一個(gè)方法是鼓勵(lì)捕魚業(yè)以中等大小的魚為目標(biāo)，讓成熟的魚來補(bǔ)充枯竭的種群。
當(dāng)然，過度捕撈并不是海洋種群所面臨的唯一挑戰(zhàn)。根據(jù)一項(xiàng)研究，在最壞的情況下，5攝氏度的變暖對(duì)50%的魚類來說是太熱了，甚至1.5攝氏度的變暖對(duì)10%的魚類來說仍然是太多了。過度捕撈意味著這些種群的起點(diǎn)比它們本來的起點(diǎn)要弱得多。從海洋中取出太多魚類，你就會(huì)減少遺傳多樣性，削弱食物網(wǎng)，并允許海洋棲息地退化，所有這些都使單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)更容易受到變化的影響。'Blanchard說：“重要的是，當(dāng)你把一個(gè)系統(tǒng)釣出來，然后它變暖了，它對(duì)這種變暖的復(fù)原力就會(huì)大大降低。”
好消息是，魚類物種可以反彈。丹麥技術(shù)大學(xué)的海洋生態(tài)學(xué)家Ken Andersen說：“它們有極強(qiáng)的復(fù)原力”。9月，國際自然保護(hù)聯(lián)盟將四個(gè)金槍魚物種進(jìn)一步移出其受威脅物種名單，因?yàn)樗鼈兊臄?shù)量開始恢復(fù)，這得益于更嚴(yán)格的捕撈配額和對(duì)非法捕撈的打擊?！白柚惯^度捕撈比阻止氣候變化更容易，”Galbraith說。“如果我們減少捕魚，如果我們?cè)试S生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，我們就可以保持這種狀態(tài)。”
聯(lián)系客服
