图片来源：NOAA
作为美国海洋和大气管理局（NOAA）的一名渔业生物学家，理查德·布罗德尔（Richard Brodeur）已经在海边做了几十年的研究和调查工作，但直到2014年，他才第一次在俄勒冈州见到了火体虫（pyrosome）。这是一种长相颇为奇怪的浮游生物，看起来就像只有一端封闭的管子，或是一根半透明的黄瓜。在当地，渔民也会称这些奇怪生物为“海黄瓜”或是“小熊软糖”。布罗德尔曾听说过这种生物，甚至曾在加利福尼亚州沿岸亲眼见到过，但这还是他第一次在俄勒冈见到它们。令人意想不到的是，2014年只是个开始。在接下来的两年里，布罗德尔时不时又会见到新的火体虫。而到了2017年，事情突然变得一发不可收拾了——火体虫开始大规模出现。在一次调查巡航中，研究者在短短5分钟里，就用网拖上来了6万只火体虫。一名研究人员将GoPro相机固定在网上，从船的一侧放入海中。他震惊地发现，海面下密布着火体虫，甚至在100米深处的海水中都能看到火体虫——这是因为他们的网只能放到水下100米深，这是设备的极限，而不是火体虫的极限。俄勒冈州立大学海洋资源合作研究所的助理研究员詹妮弗·费舍（Jennifer Fisher）曾与NOAA合作，在2017年5月参与了一次调查巡航，她回忆道：“目光所及之处都是火体虫……没有别的东西了，只有它们。”费舍曾经非常确定蟑螂会在世界末日中幸存，而在这次旅程后，她将火体虫添加到了名单中。
最大个体
如果不看如此恐怖的数量，单看火体虫本身，这是一种非常神奇的生物。从严格意义上讲，我们所看到“每一个”火体虫并不是一个单独的个体，而是由无数微小的个体（也被称为单体）连接在一起，形成的群体生物。每个小小个体只有几毫米长，结构就像一个自带滤网的管子。当海水从一端进入，其中的细小颗粒就被滤网捕获，成为了火体虫的食物。在必要的时候，火体虫还可以从群体的开口处排出海水，推动整体的运动。尽管由无数个个体组成，但所有的个体都起源于同一个胚胎的克隆，共享完全一样的基因，因此火体虫也被认为是已知最大的浮游生物之一。其中最大的棘刺纹火体虫（Pyrostremma spinosum）最长可达30米，人类甚至可以在它的“管子”内部游动。而布罗德尔在俄勒冈州看到的则是另一种体型更小的大西洋火体虫（Pyrosoma atlanticum），最长可达60厘米左右。但问题在于，理论上大西洋火体虫只会出现在加利福尼亚州南部沿岸，北纬34°以南的地区。然而从2014年开始，这些火体虫一路向北，来到了俄勒冈州沿岸，北纬42°以北的位置。在2017年这场大暴发后，甚至在阿拉斯加州沿岸都能看到火体虫。
海洋热浪
伴随着这些火体虫同时出现的，是一场强烈又持久的海洋热浪。从2013年开始，太平洋东北部一片水域的温度异常上升了约3摄氏度，这处热浪被命名为 “斑点”（The Blob）。随后，这些温暖的海水很快沿着北美太平洋沿岸向南传播，覆盖了整个北美西海岸。而在2019年，“斑点2.0”再次形成。这些接连不断的热浪事件，使过去十余年间东北太平洋的大部分地区都处于异常温暖的状态，引发了太平洋鳕鱼数量锐减、金枪鱼向北迁移，以及海鸟因饥饿出现大规模死亡。图中深红色区域代表异常温暖的海水（图片来源：NOAA）尽管带来了如此多的灾难，这场接连不断的海洋热浪中似乎也存在受益者——主要就是大西洋火体虫。事实上，目前研究者还不能确定，火体虫的大量出现是否是海洋热浪的直接结果，但它们似乎喜欢温暖的海水，并且温度的变化与火体虫的明显增加同时发生。这对火体虫来说似乎是件好事，但问题在于，火体虫的异常数量改变了能量在整个食物网中的传递方式。
死胡同
最近，俄勒冈州立大学的迪伦·戈麦斯（Dylan Gomes）和合作者在《自然·通讯》（Nature Communications）发表了他们对这场剧烈海洋热浪对生态系统的影响的研究结果，布罗德尔也是作者之一。为了更全面地了解海洋热浪的影响，研究团队利用1999-2022年当地生物调查期间收集的整个海洋食物网的新数据，更新了生态系统模型，并比较了最近一系列海洋热浪前后，食物网运作方式发生的变化。他们发现，“对生态系统的最大扰动是由火体虫丰度的急剧增加驱动的，这导致了整个食物网在中低营养级发生了巨大变化。”由于快速增加的火体虫消耗了过多能量，其它位于食物网底层的物种，如一些浮游螺类、小型水母、磷虾、沙丁鱼等，在海洋热浪时期消耗的食物量大幅下降，这不仅可能导致了它们自身的数量减少，还会使肉食性水母等更高一级捕食者的食物来源减少，从而影响整个生态系统的平衡。火体虫之所以会造成如此大规模的影响，最大问题在于，火体虫摄入的能量不会再流向更高的营养级。模型显示，超过98%的火体虫生物量最终会直接沉入海底，不会再被其他生物吃掉。“它们体内的大部分能量和营养物质最终都会被困在海底，”戈麦斯说，“从生态系统的角度来看，它们是一个死胡同——生态系统中的任何其他生物都无法获得火体虫的能量。”目前，研究者还不清楚为什么当地生物不肯以火体虫为食。一种可能的原因是火体虫本身能量含量很低，吃起来“不够划算”。虽然也会有一些捕食者以同样是凝胶状的水母为食，但研究者怀疑，火体虫的口感“可能比水母更硬，吃起来不太好吃”。研究者还推测，另一种可能性是火体虫对于当地的食物网来说过于新鲜，捕食者还没有作出反应。但无论原因如何，如今火体虫依然在食物网中源源不断地吸取能量。根据NOAA的统计，自热浪开始以来，该地区奇努克鲑鱼捕捞量下降了67%，鳕鱼也出现了类似比例的下降。不过，研究者也提醒，目前还不能完全确定热浪就是导致鱼类数量下降的全部原因，因为鱼类种群数量可能因多种原因变化，包括自然存在的周期。戈麦斯还警告说，该模型尚未包括诸如海水变暖时氧气含量下降等因素。无论如何，“这是试图了解海洋热浪如何改变东北太平洋生态系统的第一次尝试。”戈麦斯说。https://www.nature.com/articles/s41467-024-46263-2#ref-CR15https://afspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/fsh.10273https://www.eurekalert.org/news-releases/1037578本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载，请在“环球科学”后台回复“转载”，还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。
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