亞馬孫的魚(yú)兩千余種

圖為紅腹鋸脂鯉，亞馬孫流域的一種淡水魚(yú)類(lèi)。圖源：Gregory Mo

位于南美的亞馬孫盆地面積超過(guò)600萬(wàn)平方公里。濕熱的氣候加上肥沃的土壤，令亞馬孫盆地的絕大部分都被茂密的雨林覆蓋，這里也因此成為了世界上物種最為豐富的地區(qū) [1]，包括生活在盆地密集水網(wǎng)中的淡水魚(yú)。

目前一共發(fā)現(xiàn)有2257種魚(yú)生活在亞馬孫盆地，占到了全球已知淡水魚(yú)種的15%，其中有1248種為亞馬孫盆地所獨(dú)有。一個(gè)有趣的現(xiàn)象是，種類(lèi)繁多的魚(yú)類(lèi)在亞馬孫盆地的空間分布表現(xiàn)出了極高的差異性，例如只有6%的亞馬孫魚(yú)種生活在海拔300米以上的河流中 [2]。是什么因素影響了魚(yú)類(lèi)的分布，造成了不同地區(qū)魚(yú)類(lèi)多樣性的差異？

為了研究這一問(wèn)題，由法國(guó)、巴西、玻利維亞、哥倫比亞等國(guó)的研究機(jī)構(gòu)組成的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)宏觀生態(tài)學(xué)和地理空間的方法，利用目前最全面的魚(yú)類(lèi)生存數(shù)據(jù)庫(kù)（www.amazon-fish.com）對(duì)亞馬孫盆地的魚(yú)類(lèi)分布及其影響因素進(jìn)行了探究，結(jié)果表明河流大小是影響亞馬孫盆地魚(yú)類(lèi)分布最重要的因素。與此同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)與世界上其他地方的魚(yú)種分布情況不同，生活在亞馬孫河上游的魚(yú)種數(shù)要比下游的多。9月12日出版的《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表了這一最新發(fā)現(xiàn)[2]。

研究人員發(fā)現(xiàn)在亞馬孫盆地中，河流大小、氣候和能量的可獲得性對(duì)淡水魚(yú)的物種豐富度分布（richness patterns）起著重要的作用，而且在這三個(gè)因素中，最重要的是河流大小。研究人員認(rèn)為河流大小之所以對(duì)魚(yú)群種類(lèi)的分布有如此重要的影響，主要是因?yàn)楹恿鞔笮≈苯佑绊戶(hù)~(yú)群的規(guī)模，當(dāng)河流變小，魚(yú)群規(guī)模也會(huì)下降，因而也更容易滅絕。此外，河流越大就具有越高的生態(tài)異質(zhì)性，也就有更大的可能形成新的物種，而且越高的生態(tài)異質(zhì)性也意味著更加多樣的生態(tài)位，從而能夠支持更多不同種類(lèi)的魚(yú)群共存。

然而，由于森林采伐 [3] 和修建水壩 [4]，亞馬孫盆地的河流正面臨破碎化的問(wèn)題，研究人員認(rèn)為，這很可能對(duì)生活在亞馬孫盆地的魚(yú)群造成不利影響。

“河流大小是多樣性的關(guān)鍵影響因素。對(duì)于亞馬孫盆地的魚(yú)類(lèi)多樣性來(lái)說(shuō)，兩個(gè)與棲息地碎片化有關(guān)的人類(lèi)因素是重要的：森林采伐和修建水壩。森林采伐減少了一些魚(yú)種的棲息地，因此增加了這些魚(yú)種滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。大壩破壞了水文連通，而水文連通對(duì)于物種的擴(kuò)散過(guò)程是不可或缺的。水文連通的破壞分隔了種群，因此增加了滅絕的風(fēng)險(xiǎn)（尤其對(duì)于遷徙物種來(lái)說(shuō)）?！?論文的通訊作者，法國(guó)發(fā)展研究所（Institut de recherche pour le développement）進(jìn)化與生物多樣性實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)研究員蒂里·奧貝爾多夫（Thierry Oberdorff）在回復(fù)《知識(shí)分子》的郵件中寫(xiě)道。

與通常情況不同的是，亞馬孫河西部（上游）的魚(yú)種數(shù)量比東部（下游）要高。在亞馬孫盆地魚(yú)種數(shù)最高的15個(gè)科（占據(jù)了78%的亞馬孫盆地魚(yú)種數(shù)）中，有14個(gè)科的魚(yú)類(lèi)在西部都比東部多，其中6個(gè)科的差異達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性。而在世界的其他地方，河流下游的魚(yú)類(lèi)多樣性往往更高，因?yàn)楹恿飨掠蔚纳a(chǎn)力更高、生境更為豐富、河道之間的連通性更好。

研究人員認(rèn)為，造成亞馬孫盆地魚(yú)種分布獨(dú)特性的一個(gè)可能原因是，歷史上西部的氣候更加穩(wěn)定，而東部的氣候曾經(jīng)歷過(guò)嚴(yán)苛的變化：在末次盛冰期期間（約2.1萬(wàn)年前），亞馬孫盆地東部的氣候經(jīng)歷了明顯的干濕交替，而西部在過(guò)去25萬(wàn)年間的氣候則相對(duì)穩(wěn)定，這使得東部地區(qū)的魚(yú)種相對(duì)于西部更容易滅絕。

考慮到由于人類(lèi)活動(dòng)造成的氣候變化正日益顯現(xiàn)，亞馬孫盆地魚(yú)類(lèi)未來(lái)的生活是否會(huì)因此變得更加嚴(yán)峻？

奧貝爾多夫認(rèn)為局部地區(qū)的魚(yú)群可能會(huì)有滅絕的風(fēng)險(xiǎn)，但是如果將亞馬孫盆地作為整體來(lái)考慮，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，氣候變化并不會(huì)對(duì)魚(yú)群種類(lèi)造成太大地影響。

“氣候變化可能通過(guò)改變水溫、可獲得水量以及流量對(duì)亞馬孫魚(yú)群造成影響。由于一些魚(yú)種的生境偏好，這些變化可能改變魚(yú)種的分布，甚至可能因?yàn)橥耆ミm宜生境而導(dǎo)致一些地方或地區(qū)性魚(yú)群的滅絕。一些模型研究表明，氣候變化加上森林砍伐會(huì)增加區(qū)域的干旱程度，造成盆地東南部淡水生境萎縮進(jìn)而令當(dāng)?shù)佤~(yú)群滅絕。但是如果把亞馬孫盆地作為整體來(lái)考慮，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)（2050年），只會(huì)出現(xiàn)溫和的水溫上升，季節(jié)性流量的時(shí)間和幅度也只會(huì)發(fā)生適度的變化，魚(yú)群整體的多樣性在未來(lái)不會(huì)受到太大的影響?！?奧貝爾多夫?qū)Α吨R(shí)分子》表示。

  (撰文 | 夏志堅(jiān))

參考資料

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Amazon_basin

[2] https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaav8681

[3]https://wwf.panda.org/our_work/forests/deforestation_fronts2/deforestation_in_the_amazon/

[4] https://www.popsci.com/environmental-damage-amazon-river-dams/