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水母外表美丽 ! W- X6 p% K7 e
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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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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+ R1 ^" Y; c3 T9 W& r& B2 V
美丽的水母突然让人惊恐1 j0 R. L+ l. d& }/ t% b
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。# G! I8 K' ]" S& ^
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 _, V" |& k% w; ^' c- @% K- q 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?7 _, w2 H# B6 L3 C$ a7 D7 [6 X& a
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。
" L4 ` u2 p) J8 O; N5 ], W" F 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。- b6 L- h6 C, ?/ E! }
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。. N. I' Z7 O* t& c
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。4 K& T# J6 O1 \0 G7 v0 J# m
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。/ u7 g; P3 W4 }0 x4 y! k
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。
6 F$ [4 |. |- C3 w+ a6 l S 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。
4 c, Y" j4 P5 R+ R- N 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?
# R. s0 z- i1 J- | 捞起来的都是水母 Q2 `! i# Y" ]0 o, g
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。
" H0 ]; N9 Z% ?; i ]/ ?) x6 _: P: e 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。”
/ `9 u- u. |! s9 j6 j8 s/ i 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。
% O1 X4 j3 ]1 s- x9 _ 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。, M, M U/ R6 h5 Y- E
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。+ Q3 m4 {; u- z% ]+ F
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。
3 B! z6 H! I/ L) t 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。0 s6 N4 T& z$ w d+ E
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。$ E" H7 j6 J3 a, F; @
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。
( _! s0 x/ F! }# p 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。. L; q3 \, {3 Q P
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。
- B' m9 F8 Q0 R( I1 D 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。! A- P/ G0 `, ]" Q$ g: k# k
世界上最凶猛的食肉动物之一
% `& H$ o. T/ x! T- `: G 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。
* L* L9 B9 H# }, ^: J2 v 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。
* [1 Z. A( d3 J( d1 L 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。3 \# s3 y5 {" ]8 C6 P L z8 \
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。
0 ~' n/ v2 g$ G8 t, E) n) l 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。
+ O& s9 T! k3 i" r 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。
c. n! Z6 p3 a% T# |6 F 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 n( b) ]. @2 e- u1 F
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。- f C" _/ B7 [2 [- A4 c6 _
惊人的繁殖能力
& d1 I/ L) g' h 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。
! K8 V3 _- h1 p9 I5 Z* t 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。
% _3 a% N3 A: w% `/ N9 E 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?
/ X- t( w+ G- w) X# u 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+ a. z. i A* f1 v( F
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。6 `, ]. c( X9 F& {0 @$ K
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?" E* ~" a) z) F7 q2 ?! A
水母爆发的元凶* s6 F$ z* M2 }- Y: g
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。
5 P) ?8 Y S% S; r5 V' a' q5 ` 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。
; a1 ~) F. I$ D, P 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。! S( r! ~, U/ e P' E2 K" Z
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。
, N! q; V* [) s5 H$ L+ j% z 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。
- }5 ^) `3 j# ]/ n3 p' ^ 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。
& Y4 }9 F4 o0 h# q8 a 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。 |