入侵物種七鰓鰻

在美國和加拿大，七鰓鰻似乎不受歡迎，這不僅是因?yàn)槌霈F(xiàn)了七鰓鰻襲擊人的報(bào)道。雖然斑馬貝、亞洲鯉魚、鰕虎魚及其他數(shù)十種外來物種都對北美五大湖造成了損害，但與海洋七鰓鰻相比，這些外來物種都算不上大敵。每年，海洋七鰓鰻都會(huì)對北美五大湖造成重大損失，主要表現(xiàn)為對商業(yè)性魚種的浩劫，以及為清除這些惡魚所付出的巨大代價(jià)。

為控制海洋七鰓鰻，人們長期以來用的是一種七鰓鰻殺魚劑，其原理就像殺蟲劑。而據(jù)美國媒體2016年2月報(bào)道，科學(xué)家正嘗試采用一種創(chuàng)新性方案來改進(jìn)七鰓鰻殺魚劑，即采用信息素誘使七鰓鰻自愿進(jìn)入被指定的隔離區(qū)，在那里被圍起來或被毒死。但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，依賴的是破譯七鰓鰻的嗅覺語言。科學(xué)家說，他們的大目標(biāo)是了解七鰓鰻怎樣做決策。接著，運(yùn)用這種了解引導(dǎo)七鰓鰻的運(yùn)動(dòng)。

七鰓鰻看起來就像恐怖電影中的生物：一條滑動(dòng)的管狀身體，頂端是吸杯式的嘴，嘴上有一排一排的帶鉤黃色牙齒。海洋七鰓鰻把嘴緊緊吸在獵物魚身上，用自己銼刀般的舌頭鉆進(jìn)獵物體內(nèi)，在可能長達(dá)一個(gè)月的時(shí)間里停留在那里，吸食獵物的血液和體液。就算獵物在這場噩夢后不會(huì)馬上死，但被七鰓鰻掏出的大口子也常常會(huì)造成死亡。

在自然棲息地，七鰓鰻是食物鏈中的重要一環(huán)。只是當(dāng)它們從源生地變身入侵者時(shí)，問題才會(huì)出現(xiàn)。19世紀(jì)中期，海洋七鰓鰻通過伊利運(yùn)河溜進(jìn)了安大略湖。接著，在大約1919年，隨著加拿大韋蘭運(yùn)河的改造，海洋七鰓鰻通過了尼亞加拉瀑布。在北美大湖里，海洋七鰓鰻找到了天堂：在這里，這些七鰓鰻沒有天敵，倒是有大量獵物，而這些獵物對海洋七鰓鰻來說毫無抵抗力。當(dāng)海洋七鰓鰻來到淡水區(qū)域后，一條海洋七鰓鰻一生能殺死18千克的其他魚。海洋七鰓鰻不僅會(huì)殺死獵物魚，而且自身的個(gè)頭會(huì)長得比在海洋里更大，吃得自然也更多。而這一切，都是由于淡水改變了七鰓鰻在海洋里的生活方式。生態(tài)災(zāi)難接踵而至。到了1940年，海洋七鰓鰻已經(jīng)占領(lǐng)了整個(gè)北美大湖體系，造成了湖紅點(diǎn)鮭每年的捕撈量下降超過80%，其他魚種的捕撈量也明顯下降。因此，如果不加控制，七鰓鰻每年會(huì)殺死估計(jì)多達(dá)500萬噸商業(yè)性魚種。

正是為了遏制海洋七鰓鰻侵害，美國和加拿大1955年建立了大湖漁業(yè)委員會(huì)。人們起初嘗試捕捉這些惡魚，接著又用電子?xùn)艡趯Ω端鼈??？茖W(xué)家還捕捉七鰓鰻雄魚，對之采取節(jié)育舉措后再把它們放野。也許你會(huì)說：把它們殺死不更好嗎？但科學(xué)家的思路是：在對配偶的競爭中，這些雄魚可能會(huì)擠掉一部分有生育能力的雄性對手，從而有助于降低繁殖成功率。

后來，來自大湖漁業(yè)委員會(huì)的科學(xué)家檢測了近7000種化合物對七鰓鰻幼魚及其他魚的影響，旨在辨識一種只殺七鰓鰻、對其他魚影響則很小的化合物。最終，他們鎖定了三氟甲基對硝基苯酚，簡稱TFM。TFM是一種標(biāo)靶代謝機(jī)制的毒素，可投放于七鰓鰻肆虐的溪流。與此同時(shí)，該委員會(huì)建立了大約70條魚梁來限制七鰓鰻遷徙和繁殖。

很快，北美大湖中的七鰓鰻數(shù)量就暴降了90%～95%，大約450萬噸商業(yè)性魚種因此被“赦免”。但這樣的成功需要持續(xù)投入?，F(xiàn)在，該委員會(huì)每年在控制七鰓鰻方面的花費(fèi)高達(dá)近2000萬美元。其中大多數(shù)用于在大約100條溪流中投放TFM，殺死七鰓鰻幼魚的成功率高達(dá)98%。然而，TFM這種毒素卻并非完美。有時(shí)候，當(dāng)?shù)赝辽~種（商業(yè)性魚種）也會(huì)被殺死。例如，TFM在2014年殺死了32條鱘魚（一個(gè)被保護(hù)魚種）幼魚。此外，魚梁（水壩）也有問題，它們阻擋的不只是像七鰓鰻這樣的惡魚，一些好魚或其他好物種也被阻擋。

過度依賴一種毒素同樣有問題。例如，殺七鰓鰻制劑僅在一些環(huán)境中有效。七鰓鰻幼魚可能發(fā)展出對TFM的耐藥性。而使用信息素，能夠減輕對TFM的一些依賴。此外，科學(xué)家希望改變像殺蟲劑那樣兇猛的技術(shù)，改用對環(huán)境最友好的手段來控制七鰓鰻。從20世紀(jì)80年代起，科學(xué)家一直在調(diào)查七鰓鰻信息素。

七鰓鰻的壽命約為7年，其中成年期只有大約3年。其余4年，七鰓鰻是在河底度過幼年期的。它們鉆進(jìn)河底泥沙中，只有腦袋探出來。七鰓鰻幼體沒有視力，完全依靠守株待兔，以微型浮游生物或藻類為食（幼魚的馬蹄形嘴巴后來變形成成年魚可怕的咽部）。食物經(jīng)由分叉結(jié)構(gòu)組成的過濾系統(tǒng)進(jìn)入后，被黏液黏住并進(jìn)入幼體消化系統(tǒng)。幼體在河底洞里呆大約4年，然后變形成寄生魚，游進(jìn)開闊水域。

歷史記錄表明，從19世紀(jì)晚期開始，法國漁民一直相信七鰓鰻運(yùn)用氣味吸引配偶。事實(shí)上，像氣味這樣的信息素看來在七鰓鰻的整個(gè)生命周期中都起著突出作用。像鮭魚一樣，七鰓鰻也在河流和溪流中產(chǎn)卵，但七鰓鰻不像鮭魚那樣返回出生地繁殖后代，而是通過嗅覺探察現(xiàn)有幼魚的信息素，來選擇自己的繁殖地。這就好比是根據(jù)相鄰地區(qū)的犯罪率和學(xué)校質(zhì)量，來選擇在哪里培養(yǎng)你自己的孩子。幼體發(fā)出的信息素好像在說：“我們在這兒茁壯成長！”

雄性七鰓鰻比雌性先游到充滿幼體的溪流。在這里，雄性用小石頭構(gòu)建搖籃，接著噴出由“來這兒”信息素構(gòu)成的混合物，指引雌性來到愛巢。在交配后，雌性及其雄性配偶雙雙死亡。但產(chǎn)生幼體并非是七鰓鰻使用氣味的唯一方式?？茖W(xué)家相信，七鰓鰻的身體組織里包含一種警告素，它警示其他七鰓鰻避開受傷或死亡的幼體?？茖W(xué)家做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把提取自腐爛七鰓鰻幼體的幾滴溶液注入一個(gè)養(yǎng)著七鰓鰻活體的水箱里，結(jié)果這些活體的反應(yīng)就像是有人開動(dòng)了攪拌機(jī)。

科學(xué)家希望使用“在這兒”（遷徙）、“來這兒”（交配）和報(bào)警信息素這3類信息素的合成版本，來調(diào)節(jié)七鰓鰻的天然行為，其中報(bào)警信息素讓七鰓鰻遠(yuǎn)離某些區(qū)域，遷徙和性信息素則吸引七鰓鰻到某些區(qū)域來。由此，七鰓鰻雄性和雌性都被誘導(dǎo)到死胡同溪流，在那里用更廉價(jià)也更有效的手段捕捉和毒殺。如此利用信息素的策略長期以來已被用于殺蟲，但從未被用于控制脊椎動(dòng)物。而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，用于控制昆蟲的思路也可用于控制七鰓鰻。

2015年12月，一種雄性性信息素——3kPZS在美國環(huán)保署注冊。這意味著3kPZS作為一種實(shí)驗(yàn)性七鰓鰻信息素，獲準(zhǔn)用于生態(tài)環(huán)境中。這是在運(yùn)用信息素控制七鰓鰻方面的最重要進(jìn)展。該信息素由美國密歇根大學(xué)一位李姓華裔生理學(xué)家辨識。李博士及其同事是由從水箱中取樣、搜尋化學(xué)差異來開始工作的，這些水箱分別裝著不成熟和成熟的七鰓鰻雄性。其中一種混合物——3kPZS后來獨(dú)樹一幟。經(jīng)過對這種化合物進(jìn)行純化，李博士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)它被七鰓鰻嗅聞到時(shí)，電極記錄到七鰓鰻感官組織中出現(xiàn)的活動(dòng)。他們還發(fā)現(xiàn)，這種化合物的天然和合成版本，都誘發(fā)了人工飼養(yǎng)的七鰓鰻的相同嗅覺反應(yīng)。他們最終證實(shí)，在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中，野生雌性七鰓鰻對人工合成的3kPZS有同樣的反應(yīng)。當(dāng)3kPZS被投入水中，七鰓鰻沿著它散發(fā)氣味的方向游去。當(dāng)3kPZS不再投放后，七鰓鰻回到下游。研究證明，3kPZS平均增加七鰓鰻捕獲率10%，在一些溪流中則增加超過30%。雌性在3kPZS投放點(diǎn)以外至少2000米就能探查到這種人工信息素，因此被引誘到投放點(diǎn)等待與雄性交配。與此同時(shí)，雄性能找到的雌性自然就變少了。

科學(xué)家希望，這一成功能為其他的合成七鰓鰻信息素奠定基礎(chǔ)。最終，研發(fā)多種足以欺騙野生七鰓鰻的生物信息素。這可能將開啟采用環(huán)境友好手段控制外來物種入侵的新時(shí)代。同樣的技術(shù)可能將被西歐和美國西海岸采用。在這些地方，天然七鰓鰻數(shù)量由于興建大壩和棲居地萎縮而陡降。不過，雖然像3kPZS這樣的生物性殺魚劑已經(jīng)顯露出很大的希望，但要確定它們在生態(tài)環(huán)境中會(huì)多有效則為時(shí)尚早。就算真的很有效，也需要提高產(chǎn)量和確定它們最能起效的環(huán)境。但這些策略最終有賴于科學(xué)家弄清七鰓鰻生物學(xué)秘密的能力。

科學(xué)家指出，雖然迄今為止北美大湖里多達(dá)95%的七鰓鰻已被清除，但剩下的5%可能很快又會(huì)讓大湖七鰓鰻種群失控。事實(shí)上，北美大湖周圍的溪流、河流網(wǎng)絡(luò)密布，其中一些地方每幾年才可能采取一次控制七鰓鰻的舉措。所以，要想把七鰓鰻從北美大湖里消滅是不可能的，控制它們的種群規(guī)模才是可行目標(biāo)。動(dòng)物總是比我們認(rèn)為的要復(fù)雜得多，有效控制動(dòng)物需要我們“把一副牌都搞清楚，而不是只搞懂一張牌”。

另一方面，七鰓鰻也并非完全是洪水猛獸。對于處理河流養(yǎng)分和為其他魚鳥（例如蒼鷺）提供食物來說，七鰓鰻起著重要作用。很多人并不知道，就算是在北美洲大湖里，不太為人知的原生七鰓鰻在生態(tài)上其實(shí)是有好處的。例如，在繁殖后代時(shí)，這些七鰓鰻清理了河底砂礫。濾食的七鰓鰻幼魚吸收人類排進(jìn)河中的廢物?？傊c海洋七鰓鰻不同，這些大湖原生的七鰓鰻對生態(tài)系統(tǒng)大有裨益。