野生的水池,为何能在数年之后出现鱼群?

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在野生的孤立水体中,经过一定的时间后,即便没有经过人类的干预也会自动出现鱼群。对于这一现象,科学研究显示,这主要是通过水鸟的鸟粪传播扩散的。水鸟在捕食身怀鱼卵的鱼类之后,将会有约0.2%的鱼卵有几率存活并成功发育成成鱼,而孤立水体中出现的鱼群,主要是通过这些水鸟排泄在其中的鸟粪中存活的鱼卵发育繁衍出来的结果。

在荒郊野外,甚至于一些高山之上,经常会因为地质变更或者气候变化,形成一些野生的水池洼地。这些水池洼地无人经营,甚至没有溪流活水注入,但经常能够维持数年之久而不干涸,并且在数年之后往往还会自动出现不少的鱼群。对于此类现象,中国民间解释为“水过百天自生鱼”,意思是说无论是哪里的水,过了一百天左右的时间,里面都会有鱼出现的。

“水过百天自生鱼”如果只是作为一种现象描述,确实是事实,但如果理解为水能够无中生有地“生出”鱼来,那就有悖科学了。其实,在学术界,这种现象早已被科学家们注意到了。学术上,科学家们将这种没有与其他任何江河湖泊相连接的水池洼地称为“孤立水体”。对于鱼类是如何在没有人类帮助的情况下扩散到孤立水体中这一问题,科学家们很早就将目光聚焦到了水鸟身上,认为是水鸟将鱼卵附着在它们的脚上和羽毛上,但都缺乏实验证据支持,直到后来通过实验证明其实是通过水鸟的鸟粪传播的。

2019年,巴西的西诺斯山谷大学水生生态系统生态与保护实验室Giliandro G. Silva 研究团队以天鹅和鳉鱼卵为实验对象,发现了一种水鸟促进了鱼卵在其体内排泄系统中的扩散机制,并通过实验证明了从水鸟粪便中提取的鳉鱼卵在其体内停留超过30小时后仍能继续发育

在对巴西南部的植物和无脊椎动物生物多样性进行调查时,研究人员在野外采集了27只扁嘴天鹅(学名:Coscoroba coscoroba的粪便,在2个样本中发现了一尾年生鳉鱼(Austrolebias)卵和6枚鱼卵包膜(绒膜)。这些粪便是从新鲜的草中收集的,与土壤和水没有接触。卵细胞显然是完整的,并包含一个发育良好的胚胎,但是样品在检查前是冷冻的,所以不能检测鸡蛋的可溶性。因此,研究人员通过实验测试了鳉鱼卵能否通过水禽(鸭科)的肠道存活,以及鳉鱼卵是否可以通过内脏作为一种传播方式。

研究人员从野外收集了650粒鳉鱼卵(其中600粒卵处于滞育I期,50粒卵处于滞育II期),然后将鱼卵混合成120g食物,在上午7:00-11:00期间投喂三只从野外捕获的天鹅。随后,定量鱼卵饲料被取消了,但天鹅仍然能够以栖地中存在的水生大型植物为食。接下来的几天里,这些天鹅按照正常的喂食程序进行饲养,与实验日投喂时间完全相同,只是没有在它们的晨粮中加入鱼卵。

在取消混合饲料之后6个时间段 (0 ,6, 20, 24, 30, 48 小时)共收集了55粒粪便(33.13 g),并且观察粪便中存活的鱼卵。在四次试验中回收了5粒活的鳉鱼卵,其中3粒鱼卵是在定量饲喂后取出,放置至少30小时。同时还收集了9粒鸟粪中的15粒鱼卵。在它们从粪便中去除后,观察了5粒鱼卵,其中3粒处于胚胎发育,其中1粒开始孵化,1粒在滞育II期,并在35天内发展到滞育III期,然后在49天成功孵化。

研究表明了一个在鱼类中被忽视的扩散机制,为处于活跃发育阶段的软膜卵的鸟类介导的扩散能力提供了实验证据。尽管只有0.2%的鱼卵通过肠道存活,然而,考虑到自然界鸟群的种群数量、觅食和迁徙,研究结果对淡水生态系统的生物多样性保护和生物入侵动态具有重大意义。