科学家研究水母对海洋食物链重要意义

那些水母装满了水桶。事实上，它们对地球和食物链的运行非常重要。

海月水母比其他水母含有更多的卡路里。

资料来源:杰夫·怀尔德茅斯

在科学研究船Skookum的轰鸣声中，珍妮弗·珀塞尔把注意力集中在船上，慢慢地将3米长的浮游生物网从美国华盛顿奥林匹亚附近的普吉特湾拉出。这位海洋生物学家的大部分职业生涯都集中在寻找资金和说服海洋研究人员水母也值得关注的“战役”上。但是她很不幸。

问题之一是她试图研究的95%的生物都是由水构成的。其他海洋动物的渔网很容易把它们撕成碎片。更重要的是，除了研究水母的小型科学研究小组，许多生物学家认为这种生物处于食物网的死胡同。“很难让鱼类科学家相信水母的重要性。”珀塞尔说。

但是这种情况正在改变。斯科库姆探险队的成员包括两位来自美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的鱼类生物学家，他们之前的研究集中在该地区丰富的鲑鱼保护区。几年前，他们发现鲑鱼捕食鲱鱼和葫芦鱼倾向于聚集在他们听到水母声音的地方。他们现在正试图了解在这个过程中起作用的生态因素，以及它们如何影响宝贵的鱼类资源。

从挪威的峡湾到南太平洋的开阔洋面，研究人员正在使用新的工具来更深入地探索水母和其他软体动物在海洋中的作用。"我们一直忙于研究食物链的顶端。"新西兰奥克兰大学的海洋生物学家安德鲁·杰夫斯说，“但是看起来像水母的鼻涕却装满了水桶。事实上，它对地球和食物链的运行非常重要。”

大量的浆糊

这种被质疑的动物是地球上最古老的多细胞生命形式的后代。已知最早的水母化石可以追溯到5.5亿年前，但是一些研究人员估计它们可能已经存在了大约7亿年，比鱼还早。

此外，它们拥有的物种多样性也令人惊讶。其中一些很小，以其他动物很少捕食的浮游生物为食。其他的是大型食肉动物，它们的钟形身体有两米宽，它们的触角足够长，可以缠绕一辆三倍大的校车。水母属于棘皮动物门，其中一些种类有足够多的多刺细胞来杀死人类。

水母的身体结构使得这种胶状生物难以观察。许多水母也很难被人类触摸到。他们生活在偏远的海域或光线不足的地方。他们通常生活在分散的群体中，他们的数量波动很大，这使得他们的数量很难统计。因为它们的身体缺少坚硬的部分，所以非常脆弱。

"在食肉动物的肠胃里很难找到水母."珀塞尔说，“它们会很快被消化，一吞下去就会变成糊状。”

对大多数海洋生物学家来说，遇到一大群水母只是一件令人头痛的事，因为收集网将会充满它们的粘液。“我们不只是忽视它们。”英国贝尔法斯特女王大学的乔纳森·霍顿说，“我们也将积极避免它们。”

但是在过去的15年里，水母变得越来越难以忽视。自2003年夏天以来，地中海沿岸涌现出大量水母“花朵”，迫使海滩关闭，数千万被水母蛰伤的游泳者不得不接受治疗。2007年，有毒水母漂流到北爱尔兰的一个鲑鱼养殖场，杀死了10万条鱼。有时，核电站不得不暂时关闭，因为水母堵塞了进水口。

反叛水母

这个消息促使科学家进一步观察这种生物。在大量薰衣草“刺客”水母反复出现并困扰西班牙海滨游客后，巴塞罗那大学的海洋生物学家路易斯·卡多纳于2006年将注意力转向水母研究。Cardona特别关注水母*的猜测，因为过度捕捞已经减少了其捕食者的数量。"这一观点没有足够的科学依据。"他说，“但这是人们和政治家做决定的基础，所以我决定研究它。”

他使用稳定同位素分析，一种利用动物组织中碳和氮的化学指纹来了解它们吃什么的技术。当卡多纳的团队分析20种食肉动物和13种潜在猎物时，他们惊讶地发现水母在金枪鱼、小金枪鱼和旗鱼等动物的食物中扮演着重要角色。水母和其他胶状动物占幼年金枪鱼总食物摄入量的80%。"根据我们的模型，它们可能是幼年蓝鳍金枪鱼最重要的食物."卡多纳说。

一些研究人员对这一发现提出质疑，认为稳定同位素分析并不总是区分饮食相似的猎物，如水母和磷虾，它们都吃浮游生物。"我确信这种观点是错误的。"珀塞尔谈到食物分析时说。她说快速移动的鱼“对水中的动物有最高的能量需求”他们需要吃高质量、高热量的鱼。"

然而，卡多纳坚持其研究结论，并指出对金枪鱼和其他动物胃中物质的分析表明，它们吃的是水母而不是磷虾。此外，他还用脂肪酸作为标记进行了另一项实验，研究结果也支持了食用水母的结论。“它们可能在西地中海的深海系统中扮演比我们以前想象的更重要的角色。”

来自世界其他地方的研究人员也得出同样的结论。信天翁、巴布亚企鹅、帝企鹅、麦克罗尼企鹅和皇冠企鹅在某种程度上都吃水母。一些专家说，“虽然水母可能不是食物链中卡路里含量最高的物种，但它们在海洋中无处不在，并成为*捕食者。”

通过DNA分析，研究人员还发现了水母在开阔水域的“庇护所”功能。科学家们知道，小鱼、浮游生物和大量其他生物将乘坐水母“搭便车”在过去的几年里，研究人员还发现搭便车的人也以他们的运输工具为食。

水母在哪里

研究人员开始意识到水母还有其他重要的意义，比如将营养物质从海洋的一端运送到另一端。挪威斯塔万格国际研究所的生物海洋学家安德鲁·斯威特曼(Andrew Sweetman)在他的研究“水母坠落”(一个用来描述大量水母死亡后迅速沉入海底的新词)中描述了这一现象。

2010年11月，斯威特曼开始定期在挪威西南部的勒夫霍登峡湾水下400米处放置一台监控摄像机，以追踪峡湾密集水母种群的命运。此前在其他地方的研究表明，死去的水母会积累和腐烂，降低海水中的含氧量，形成有毒的环境。但是斯威特曼惊讶地发现，海面上几乎没有死去的水母。“这是不合理的。”他说。

2012年，他回到峡湾，把挂着死水母的鱼饵放在水下，并安装了一个摄像头。峡湾底部的视频显示，食腐动物会很快吃掉这些死去的水母。"起初我们认为没有动物会吃它们。"他说。

回到陆地后，Sweetman计算出水母的坠落使峡湾底部的氮含量增加了160%。这些能量进入食物链，而不是像一些研究人员想象的那样在衰变后消失。从那以后，他使用遥控设备在太平洋更深处得出了类似的结论。"这颠覆了水母是食物链中“死胡同”的范式。"斯威特曼说。

再回头看看普吉特湾，科瑞·格林，美国国家海洋与大气管理局在航行中的科学家，说鲑鱼的数量受到水母的影响，“然后它们需要被追踪。”格林使用安装在渔网上的照相机收集水母群体的数据。他看着摄像机慢慢下降到一个由乳白色球体组成的密集社区。大约在水下10米处，水母的帷幕逐渐褪去。格林接着做了一个粗略的估计。“250万到300万之间。”他停下来说，“这是一个巨大的水母群落。”

然后将产生更准确的统计数据。现在，甲板上有很多黏液需要清除。一旦这些被清理干净，研究船将再次启动引擎，驶向下一群水母。(红枫)

中国科学新闻(2016-04-14第三版国际版)

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