【海洋之谜】全球水母大爆发频现 成世界性难题

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水母外表美丽
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海滩上警示水母蜇人的告示牌
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水母入侵法国马赛海滩的情形

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3 o4 \, {2 ~0 Z- ?/ W6 o+ @' p( N  水母是美丽的,许多地方的水族馆里饲养着各式水母让人观赏,但当海洋里的水母发疯似地繁殖时,水母就变得不再温柔,它成了海洋生态灾害的凶手和一道世界性的难题2 _) G$ `/ l+ g5 K  m6 y, y
  美丽的水母突然让人惊恐
& r/ B+ n4 T1 o9 C4 B* d  今年6月,苏格兰通尼斯核电厂附近的海域,突然出现了大量水母,这些水母堵塞海水过滤池,液体无法进入制冷系统,两座核反应堆只好紧急关闭。经当地渔民出动3艘拖捞船对水母连续打捞,两天后,危机才算过去。
. g2 E' S* V( f! n8 D  今年7月,美国的一个海滩上,也在一夜之间,铺满了一块块白色的半透明状的水母。紧接着,日本、以色列都出现了类似的情况。水母大爆发,实际上是一种生态灾害,也是一个世界性难题。3 O. p3 ^5 m1 y& I/ {, [- r
  水母,是一种很古老的生物,据说在距今5亿5千万年前的寒武时代,就是海洋的霸主了,只不过,后来鱼类成为了海洋的霸主,面对全世界这来势汹汹的水母大爆发,有人惊呼,难道水母又要再次统治地球的海洋了吗?' l- A' ^& D# Y9 x' B) C
  其实,从2000年开始,原来是40年一次的水母大爆发,变成年年在世界各地发生,只是今天6月以来,这种情况更加恶化。% v; N- {1 s3 m6 Q" W
  据美国科学基金会研究小组称,全球至少有14片海域常常发生水母大爆发,其中包括黑海、地中海、美国夏威夷沿岸、墨西哥湾、日本海等。  m, ?  n; e* w2 Y+ C" P
  每当哪个海域水母大爆发,海里和海滩上满是水母,对当地的渔业、旅游业、沿海电厂和核电站的安全构成了极大威胁。; J9 Y4 v2 b0 [/ I) e" y
  日本是一个靠海吃海的岛国,自从2002年几个渔民在捕鱼时发现捕上来的不是鱼,而是水母之后,接下来的每一年,人们都会发现数十亿只巨型水母———越前水母在日本海域活动。0 ]; q" p$ D, V
  在黑海海域,每当水母大爆发,每立方米海水甚至聚集着千只以上拳头大小的水母,对当地旅游业和渔业造成的经济损失往往高达数亿美元。
, B3 Y' ~( o* ]1 x- J0 t  此外,全球有1.5亿海水浴爱好者和渔民深受水母困扰,美国佛罗里达州每年有20万人被水母蛰伤。, ]9 i+ M% f* T" Y- X8 z
  我国近海也是水母灾害的重灾区。2009年7月,青岛某电厂就发生了一次水母灾害事件,由于海水泵房取水口涌入大量水母,工人们全天候不断清理,最终,三天一共清出了10吨水母。这次水母入侵事件,导致了青岛居民和工业用电受到很大影响。3 J6 N( w& c, W/ {8 ]* b9 l
  亿万年来,水母一直潜藏在深海,现在它们大量繁殖,侵入各国近海,背后隐藏着什么可怕的动机呢?& T% T; Z& |$ T$ s% w* ?$ Y
  捞起来的都是水母
# x  E" ?. x0 w! `  为了找到水母爆发的真正原因和控制的办法,国家973项目“水母计划”,2010年底正式启动,在中国科学院海洋研究所牵头下,全国6个单位40位的科学家组成研究团队,开始课题研究。
! i% |/ C. ~( |; B  中国科学院首席科学家孙松说:“我们是把水母作为一种载体,通过对它的研究,看看整个中国近海的生态系统发生了什么变化,未来会怎么样变,这是我们的真正目的。”# A2 }9 e9 m8 L/ d; |  Q& y
  全世界有1400种水母,已知的大型水母就有250多种,而影响我国近海生态安全都有哪些水母?这是课题研究首先要弄清的问题。
+ }1 F& M. k7 j4 P9 p  但是,对野生环境下的水母进行跟踪观测并不容易。现在,仪器能探测4000米深海的鱼,但对水下的水母却无计可施。这是因为水母整个身体95%是水,加上它是半透明的,用光学很难看到,用声学,如探鱼仪、声呐也很难探测得到。" ^1 O$ ?. W7 j" M8 Q$ L* Q) r
  因此,研究人员只能乘坐船只,每两个月出海一次,用肉眼观察以及渔网捕捞等原始手段对水母进行研究。, u/ |2 a/ S3 t1 V& K/ p$ I
  2011年7月21日,研究人员又出航了。这次考察地是胶州湾,它位于山东半岛的南部,是一个面积为390平方公里的扇形海湾,这次考察计划要在三个点投放渔网。
$ j6 N1 {3 s* R! P) A  船一路前进,每行进一分钟,就有四五只水母悄无声息地出现在海里,其中有霞水母和巨大的沙海蜇。
5 j' V' M. r+ W/ [. Q: {2 \: ~  每当大家用简单的捞网去捕捞时,网往往还没靠近,它就溜掉。别看水母没有大脑,但每个水母的扇部边缘,都分布着它们最灵敏的感觉器官,这些感觉器官,兼具耳朵和眼睛的功能,每当外界有风暴来袭,它便通过海水里的次声波,感觉威胁逼近,提早逃之夭夭。/ x, G9 f/ \% o$ h
  三个小时后,研究人员先拉起了两张渔网,见到的都是零星水母,人们奇怪了,现在是休鱼期,为什么打不上一条活鱼。
9 s, G/ k) B2 V5 L% b' U2 f  对于水母越来越多的原因,孙松解释说,一是人类对鱼类的过度捕捞,使原本是鱼类摄食对象的水母幼体逃过了劫难,大量存活并长为成体。再有一个就是鱼类减少,和水母进行食物竞争的天敌也少了,这就为水母爆发提供了机会。
& Y) |! V% n. h! R  当第三张渔网起获时,研究人员发现网里仍是水母,六个果冻状的大东西。渔民们都说,他们几辈子,在近海都没见过这么大的水母,令人吃惊。而10年前,大型渔业考察船在黄海和东海作业,起获的都是鱼。" n4 |) i7 f' a7 l, Y0 O
  调查发现,我国水母大爆发中,最常见的是三种:海月水母、沙海蜇、霞水母。) _0 h- W. u. A0 j
  世界上最凶猛的食肉动物之一+ A! d5 j0 P6 Z: S. x: o
  水母的爆发,有些地方可能是过度捕捞令水母天敌减少所致,但从全世界范围来说,一些地区并没有过度捕捞,如白令海地区,气候很冷,并不是渔业资源发达的地区,也存在着水母爆发的迹象。, @' o: W2 Q2 ~" i6 ]
  为了弄清水母爆发还有哪些因素,课题组建立了一个可以控制和模拟海洋环境的实验室,并挑选出在全球海洋分布最广的水母———海月水母作为第一批样本进行饲养和观察。% C2 h4 g4 k, W% @, U
  水月水母拥有四个环状的胃,在伞部下面和胃对应的地方,就是生殖腺,通常,一对雄水母和雌水母可以排出十万个精子和卵子,在水中受精后,受精卵便沉到海底,找坚硬的东西附着下来,发育成水螅体。水螅体只有两毫米大小,虽然是幼体,但在显微镜下,发现水螅体的捕食能力很强,它可以把一个卤虫直接抓到它的嘴里去。据有关调查显示,整个水域中70%的浮游动物都被它消耗掉。这样对鱼类的饵料,对海洋整体生态平衡影响很大。7 S' d* t' T/ U
  水母没有大脑,不知饥饱,一生都在进食,这些食物通常都是以浮游生物为主,甚至还有小鱼小虾甚至还有同类。) F: x; |8 q5 D# |+ }8 f
  研究人员还拍到白色霞水母捕食海月水母的情形:在摄食时,美丽温柔的霞水母就像白发魔女,它最厉害的武器就是触手,抓到猎物时,每条触手里成百上千的刺细胞会迅速击穿对方的皮肉,释放毒液,麻痹猎物。所以水母看似温柔,但它是世界上最凶猛的食肉动物之一,被刺中的海月水母早已不能动弹,瞬间就被霞水母一口吞下。
' n1 U% p! @* ^4 r- F  孙松说,水母摄食,会先用刺细胞把其他生物刺死,一部分食掉,而更多的是沉入海底,浪费掉了。+ z) [, ?7 Y% P8 Y
  霞水母的触手最长可以长到50米,所以它的杀伤力在50米以外,依然强大。4 b0 O) w* P! T5 h2 H9 V0 U0 K% T+ @
  近年在日本海域出现的巨型水母———越前水母就更具有令人生厌的贪婪。越前水母最大可以长到伞径2米、体重200公斤,一天之内,它可以吃光一个大型游泳池里的浮游生物,所以水母出现的地方,就没有鱼类生存之地。
' h& n- G+ x! W  _* s  惊人的繁殖能力4 D. K2 }$ h" h* p4 c  p# Y
  在偌大的海洋,鱼类生存在食物链的上层,亿万年来,鱼类从来没有输给水母,为什么现在出现大逆转。
+ D$ C! @8 y& }0 p# T- n  越前水母在我国被称为沙海蜇,由于它在我国海域也频繁出现,所以课题组将它作为第二种水母样本进行饲养和观察。在沙海蜇的水螅体上,除了观察到同样惊人的捕食能力外,研究人员还看到它惊人的繁殖能力。/ G2 {7 m4 ~# {! V7 m
  不同的水母,有不同的生殖方式,有些还可以以足囊生殖,像沙海蜇的水螅体沉入海底后,可以在附作物上移动,移动的同时,它们可留下一些组织,研究人员称为足囊。而这些足囊可以繁殖出更多的水螅体,这种自我复制,无性繁殖的方式,足以让最初的十万个受精卵,最后演变成几十亿个水螅体。当水螅体进一步长大,一摞叠状的小水母,就会一个个分裂出来,最终的数量会达到数百亿。水母有如此变态的繁殖方式,会是这些年来水母爆发的一个原因吗?- W* `% ~1 i' x* ^. d8 f
  孙松说,水螅体阶段,长得和它成体阶段完全不一样。只有一两个毫米大小的水螅体在海底到底积累了多少,我们并不清楚。
# \  G- ]$ z& x6 u  在中科院的研究所,研究人员还饲养着一种灯塔水母,这种水母个头非常小,只有五毫米大小。这些家伙从小长到大,长到成熟交配之后,它立即返老还童,变成幼体,然后再次生长,令人很不可思议。世界很多科学家都在研究这种水母,它的生命为什么长生不死,生生息息。
8 Y2 }& i# V3 c3 d) h. p  水母的生殖能力那么强,为什么全球大爆发的情形在以前却很少呢?
7 ^9 o3 t6 A' L; |7 g1 v* _( h, ^& k. o  水母爆发的元凶' h% o+ S/ W3 S
  经过分析,研究人员发现,水母的水螅体不仅数量庞大,它们还有一个特点,就是休眠。当外界条件不适合,它们可以休眠40年到60年,一旦时机成熟,它们就开始活动。% B& d/ [! C& w, B' O0 T" e
  研究人员分析和整理多年来取得的海水样本,发现我国近海的海水温度存在逐年升高的趋势,同时还有一些微妙的变化已经持续了多年。从1960年开始,研究人员就开始记录胶州湾海水富营养化的变化情况,可以看出,从1980年开始,海水的富营养化程度是以前的三倍。
1 V- c, d1 R+ O: q  孙松说,过去60年当中,我们从海洋中获得30亿吨鱼类,这都是野生动物,不是人类养殖的,同时我们把超过30亿吨垃圾排到海洋中去,所以,整个海洋发生了很大变化。
; E5 e1 o9 ~, i7 B, ~  人类社会急速发展,产生大量的工业和生活垃圾,排污导致海洋过剩的营养越来越多,如此一来,藻类植物泛滥,赤潮、浒苔大行其道,于是,藻类植物为浮游生物提供了充足的食物,浮游生物大量繁殖,以浮游生物为食的水母,便开始横行霸道。, A, \9 A1 y3 C' X$ y. ~. {
  海洋食物链一直显金字塔结构,从最底层的硅藻类、单细胞植物到最顶层的大型鱼类和海洋哺乳类动物,这个结构已经稳定了亿万年。但是水母种群的爆发,使它们大肆抢夺浮游生物,令到鱼类缺乏食物来源,海洋食物链被打破了。* }* O% I$ G; D( ~
  不管水母爆发是全球变暖还是过度捕捞以及海洋富营养化造成的,人类对自然过度索取终究要为其后果负上责任。* t/ @2 H# Y" {6 n6 O* v
  目前,只有地球有液态的水,所以地球有生命。对海洋生态健康的关注,不仅仅是资源问题和眼前利益问题,它对整个人类都很重要。

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滕3269
活跃在2021-8-1
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