探討：捕魚時捕大留小的做法是否科學(xué)！

本文是基于兩位美國科學(xué)家——石溪大學(xué)（Stony Brook University）海洋科學(xué)研究中心的David O. Conover博士和美國加州大學(xué)、NOAA漁業(yè)專家Stephan Munch博士的研究結(jié)果并結(jié)合我自身的研究經(jīng)歷寫成的，如您對他們的研究感興趣，可參閱：

Conover D. O., and Munch S., 2002. Sustaining Fisheries Yields Over Evolutionary Time Scales. Science. 297：94-96.

魚類既是我們的美食，也是地球家園的締造者和維護(hù)者。保護(hù)魚類資源，就是保護(hù)我們的地球家園。

01引 言

說起捕魚，您可能毫無興趣，甚至?xí)耄遏~與你有何相干。但是，捕魚與我們每個人都有著深刻的淵源。眾所周知，我們?nèi)祟惖淖嫦仁峭ㄟ^漁獵和采集野果來養(yǎng)活自己、并一步步走向現(xiàn)代文明的，而在這些古老的產(chǎn)業(yè)中，也只有捕魚業(yè)一直延續(xù)至今。在我國歷代的詩詞歌賦中，也都有著大量關(guān)于打魚或打魚生活的描寫。可以說，魚類是我們?nèi)祟愖钪匾氖澄镏?，了解魚類、保護(hù)魚類資源，使我們能夠?qū)︳~類進(jìn)行永續(xù)利用，具有重要的意義。

所以，今天我們就一起來探討一下一個關(guān)于捕魚的話題：您認(rèn)為，捕大留小的捕魚法科學(xué)嗎？

（捕大留小，是指把捕撈到的達(dá)到一定規(guī)格大小的魚捕撈上來，而把捕撈到但不達(dá)捕撈規(guī)格的魚放回去的捕魚管理規(guī)定）

說起捕魚，我們曾經(jīng)有過兩個認(rèn)識誤區(qū)。第一個誤區(qū)是，我們曾經(jīng)以為世界上的魚是“捕之不盡”的，甚至在上世紀(jì)八十年代，在我國一些湖區(qū)的漁民中仍流傳著“千罾萬籪，抓不到魚蝦一半”的說法。然而人類的科技太發(fā)達(dá)、人類活動的影響太巨大。我們現(xiàn)在都知道很多魚類資源都已遭到了過度捕撈、乃至出現(xiàn)了崩潰或已枯竭。我們的還有一個認(rèn)識誤區(qū)是，我們通常都習(xí)慣于“相信親眼所見”，“眼見為實”，所以會認(rèn)為，魚類的大小原本就是我們所看到的那樣而從未改變過，殊不知它們在過去都曾比我們現(xiàn)在看到的要大，即不但自然界中的大型魚類變得越來越少了，或者同一種魚類的高齡魚（高齡意味著可以長得更大）變少了，甚至同一種的同齡魚現(xiàn)在也比以前變得更小了。如據(jù)孫建初（1938）記載，青海湖的裸鯉（Gymnocypris przewalskii）以“二斤至四斤最為普遍”[1]，在1964年調(diào)查時平均體重只有463克，到了1971年只有321克[2]。類似的情況在國內(nèi)外的海、淡水魚類中都普遍出現(xiàn)[3]。若這種現(xiàn)象是真實的，那么就意味著我們的后代、后代的后代所能看到的魚，就會越來越小了，今后，魚類是否就會成為一種小型動物了呢？這種現(xiàn)象又是如何造成的呢？

有研究表明，這種現(xiàn)象，就是因為我們?nèi)祟悓︳~類的過度捕撈所造成的。那么過度捕撈是如何造成魚類“越來越小”的呢？說起來，您可能還不相信呢——我們的捕大留小捕魚法。不信？那就跟我一起去看一看吧。

日益增加的捕魚船

大家知道，魚類資源是一種可再生資源，也就是說，只要我們利用得當(dāng)，魚類資源可以不斷自我更新和補充，我們?nèi)祟惥湍軐ζ溥M(jìn)行永續(xù)的利用，相反，即使我們不去捕撈，這些年長的魚也會因自然衰老而死亡，即不去利用這些魚類資源，它們也是會被白白地“浪費”掉的。所以對魚類資源進(jìn)行合理的開發(fā)利用是值得倡導(dǎo)的（而不是像我們現(xiàn)在這樣要否定漁業(yè)利用或禁捕十年等等）。

大家知道，我們在利用魚類資源時，通常都會依據(jù)魚類種群的變動規(guī)律進(jìn)行合理的捕撈。魚類種群的增長規(guī)律也和任何動物種群一樣，是呈“S"型增長的（如下圖）。

理論上，如果我們的捕撈強度與種群的拐點增長率相符，我們就能獲得持續(xù)的最大捕撈量，我們稱為最大可持續(xù)漁獲量（MSY），此時魚類種群的增長可能如下圖所示的理想狀態(tài)。

然而，這種理想狀態(tài)我們在現(xiàn)實中并不能看到，相反，盡管有了這些最大可持續(xù)捕撈的理論，我們卻發(fā)現(xiàn)越來越多的魚類被過度捕撈而出現(xiàn)了衰退。原因就是我們過去對魚類種群的了解太簡單化了。

現(xiàn)在，我們對捕撈如何影響魚類種群有了更多的了解，我們不但注意到了“人類捕撈對魚類種群數(shù)量變動的影響”，而且還注意到了捕撈對魚類種群的適合度、種群遺傳特性等方面的影響，即注意到了我們前述的魚類因為捕撈而變得越來越小的問題。

02人類捕大留小的捕魚方式科學(xué)嗎？

我們已經(jīng)講過，魚類資源是可再生的，因此值得去合理地開發(fā)利用。而且大家都意識到，魚類資源需要科學(xué)的管理，我們不能隨意捕撈，一定要控制捕撈強度。而為了控制對魚類的捕撈強度，最通常的做法之一，就是控制捕撈規(guī)格，即只有達(dá)到一定規(guī)格的魚才允許被捕撈上來，沒有達(dá)到規(guī)格的魚是不允許捕撈上岸的，而是要求被放回水體中的。為了能做到這一點，我們通常也規(guī)定了漁網(wǎng)的網(wǎng)目大小，這樣，小的不達(dá)規(guī)格的魚，就可以自動成為“漏網(wǎng)之魚”，而無需人為地將其放回去。這種方法，我們通常稱其為“捕大留小”，是捕魚業(yè)中大家公認(rèn)的一種有利于魚類資源保護(hù)的一種捕魚和魚類管理方法。

那么這項大家都公認(rèn)為是保護(hù)魚類資源的好的捕撈管理方式又怎么反而成為對魚類資源保護(hù)不利了呢？

一項來自美國紐約州立大學(xué)石溪分校和加州大學(xué)的聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，這種捕大留小的方法，會導(dǎo)致魚類越來越小。

石溪大學(xué)海洋科學(xué)研究中心的David Conover博士和加州大學(xué)、NOAA漁業(yè)處的Stephan Munch博士利用美國大西洋沿岸的一種常見的海水魚類——大西洋銀漢魚Atlantic silverside fish (Menidia menidia)進(jìn)行了以下的研究[4]。

大西洋銀漢魚Menidia menidia

銀漢魚在美國東海岸是常見魚類，從1996-2000年間（即實驗開展的前幾年），大西洋銀漢魚在紐約的上岸量為每年約20.5噸。研究者選擇該魚進(jìn)行研究不只是因為它是常見魚類，更主要基于這樣兩個原因：首先，該魚的許多生活史特征與其他常見的海洋經(jīng)濟(jì)魚類相似，即具有高的繁殖力、卵徑小（直徑1mm）、外部受精、群體產(chǎn)卵、營漂浮生活的幼體階段和集群生活等，唯一例外的是，該魚的世代周期短，僅1年，且該魚在人工控制條件下表現(xiàn)得性情溫和、易于處理，從而容易滿足實驗的各種處理。其次，該魚在不同地理緯度有不同的體生長速度，顯示出對不同地理緯度的一種適應(yīng)性進(jìn)化，該特性也與其他經(jīng)濟(jì)魚類相似。因此體生長速率在野外能夠進(jìn)化是一個關(guān)鍵的性狀。

實驗前，Conover博士和Munch博士做了如下假設(shè)：實驗魚的體生長速率（somatic growth rate)與可捕撈的種群量（population level of harvest）隨捕撈魚類的平均個體大小呈相反的方向進(jìn)化（即捕出的魚類的平均規(guī)格越小，剩余魚類的體生長速度越大，可捕撈的種群數(shù)量越多；捕出的魚體規(guī)格越大，剩余部分的魚體生長速度越小，可捕撈群體數(shù)量也越?。?。

為了驗證上述假設(shè)，他們首先從同一批銀漢魚中隨機選取一批中間規(guī)格的魚進(jìn)行群體繁殖，使得繁殖所獲得的魚類胚胎都具有相同的基因庫。然后從中隨機選取一定的數(shù)量分成6組進(jìn)行培育。待其完成幼體階段后（即被培養(yǎng)成魚種），從每組中選出1100尾分別放入較大的魚缸中進(jìn)行養(yǎng)成（養(yǎng)殖至成魚）。該階段，每組允許有10%的死亡率，確保每組都能有1000尾左右可被捕撈。至受精后的第190天，按三種不同的方式對這些魚進(jìn)行捕撈，第一種捕撈方式（其中的2組），把其中最大的90%挑選出來，從魚缸中撈出（稱為大規(guī)格捕撈組）；第二種捕撈（另外2組），是把其中最小的90%捕撈出來（稱為小規(guī)格捕撈組)；第三種捕撈方式（最后的2組），為隨機捕撈組，即隨機捕撈出90%的個體。魚缸中殘留的（被稱為存活的部分，約100尾/缸）通過調(diào)節(jié)光周期，誘導(dǎo)其發(fā)育至成熟產(chǎn)卵，然后按照與上述試驗完全相同的條件和方法連續(xù)試驗數(shù)個世代。

研究結(jié)果如下圖所示。

論文中的圖1 三種不同捕撈方式魚體總捕撈量和個體平均大小的變動趨勢

實驗結(jié)果（上圖）完全印證了研究者們最初的假設(shè)：大規(guī)格捕撈組雖然最初的捕撈產(chǎn)量和漁獲物的平均規(guī)格均最大，但隨后則逐漸減少；而小規(guī)格捕撈組雖然剛開始捕撈時的捕獲量和漁獲物平均規(guī)格均最小，但隨后則不斷增加，經(jīng)過4個世代的選擇后，小規(guī)格捕撈組的漁獲量和平均規(guī)格已經(jīng)幾乎是大規(guī)格捕撈組的2倍。而且，不同組的產(chǎn)卵群體的生物量差異甚至更大。第4個世代的大規(guī)格捕撈組、隨機捕撈組和小規(guī)格捕撈組產(chǎn)卵群體的平均規(guī)格分別為1.05、3.17和6.47g。因為魚類的繁殖力隨魚體個體大小的增加而增加，因此，經(jīng)過4個世代的選擇，小規(guī)格捕撈組比大規(guī)格捕撈組進(jìn)化出更高的繁殖潛力。

之所以在三個處理組之間出現(xiàn)了這種相反的進(jìn)化趨勢，其原因主要是不同處理出現(xiàn)了魚的體生長速率而不是成活率的不同遺傳改變。不同處理組之間的存活率差異不大，大規(guī)格捕撈組、隨機捕撈組和小規(guī)格捕撈組的平均成活率分別為83.5%、97.9%和84.4%。因此，選擇不同規(guī)格的捕撈方法，并非僅是挑選出了更好或者不好的基因的魚類；這種在種群層面上的生物量差異是由小規(guī)格捕撈組生長速度的增加和大規(guī)格捕撈組生長速度的降低所造成的(下圖）。

論文中的圖2 6個魚缸（三個不同處理組）中魚類的生長

從數(shù)量遺傳學(xué)的角度來看，在第190天，魚類對大小的選擇所作出的這種響應(yīng)是對稱的，表現(xiàn)出了約0.2的上調(diào)和下調(diào)遺傳力。

論文中的圖3 190天時不同處理組魚類的遺傳力

除了生長外，其他的一些生活史特征也受到了這種選擇的影響，從而可能對種群未來的發(fā)展產(chǎn)生影響。大規(guī)格捕撈組魚類所產(chǎn)的魚卵顯著小于小規(guī)格捕撈組的魚卵，（第4個世代大規(guī)格捕撈組、隨機捕撈組和小規(guī)格捕撈組所產(chǎn)魚卵的體積分別為0.61、0.65和0.72mm^3，這種差異可能會對魚苗的質(zhì)量和成活力產(chǎn)生一定的影響。

此外，小規(guī)格捕撈組幼魚的生長速度也優(yōu)于大規(guī)格捕撈組的幼魚（下圖）。

論文中的圖4 小規(guī)格捕撈組幼魚和大規(guī)格捕撈組幼魚的生長率

在自然條件下，較慢的生長速度意味著有較長的幼年發(fā)育階段。而較長的幼魚階段，則會增加魚類被捕食或者其他死亡的風(fēng)險。因此對種群捕撈規(guī)格的不同選擇，可以造成對種群一系列生活史特征的影響，從而對種群的增長率和生產(chǎn)力產(chǎn)生影響。

03該研究的啟示

值得指出的是，由于該研究是在人工控制的條件下所開展的，因此研究得到的結(jié)果是否與魚類在野外自然條件下受捕撈影響具有相同的效應(yīng)，尚有待驗證。盡管如此，該研究仍可以給我們提出很多有益的啟示。特別是，如果該研究的結(jié)果最終得到野外觀察的證實，那么無疑能給我們?nèi)祟惖牟稉铺岢龈嗟姆此迹阂驗槲覀兌颊J(rèn)為捕大留小，讓小魚長大后再捕撈的看似正確的方法，實指上會給魚類的遺傳性狀產(chǎn)生了負(fù)面的影響。由于捕撈大的魚，往往可能是那部分擁有快速生長基因的魚，而小的魚，則是擁有長得慢的基因的魚，因此，我們傳統(tǒng)的捕大留小的捕魚方法，實指上是讓生長慢的基因有更多表達(dá)、遺傳給后代的機會，而長得快的基因，則反而得不到遺傳，這種逆選擇，無疑對魚類種群的遺傳具有負(fù)面的影響。因此，該研究可以為我們思考如何更科學(xué)合理地捕撈，提供了新的視角。同時，因為捕大留小的捕撈存在著這種缺陷，因此我們今后在捕撈管理上應(yīng)該有更多其他的方法來減少這種負(fù)面影響，如果您想知道有哪些方法可以有效應(yīng)對這種捕撈的負(fù)面影響，請持續(xù)關(guān)注我們后面的推文。

看了這個故事后，不知道您就捕魚對魚類資源的影響有何看法？如果您對科學(xué)捕魚和魚類資源保護(hù)有什么好的建議，歡迎給我們留言哦！

參考文獻(xiàn)

[1] 孫建初，1938. 青海湖. 地質(zhì)評論. 3(5): 504-511.

[2] 胡安等, 1975. 青海湖裸鯉的資源現(xiàn)狀及其增殖途徑的探討. 青海湖地區(qū)的魚類區(qū)系和青海湖裸鯉的生物學(xué). 科學(xué)出版 社. 103-111.

[3] 劉其根等. 2005. 天然經(jīng)濟(jì)魚類小型化問題的研究進(jìn)展. 上

海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報. 14(1): 79-83.

[4] Conover D. O., and Munch S., 2002. Sustaining Fisheries Yields Over Evolutionary Time Scales. Science. 297：94- 96.

(原創(chuàng)作者：LiuQ)