隨著海水變暖，一種奇怪的蟲正在太平洋大肆繁殖

作為美國海洋和大氣管理局（NOAA）的一名漁業(yè)生物學(xué)家，理查德·布羅德爾（Richard Brodeur）已經(jīng)在海邊做了幾十年的研究和調(diào)查工作，但直到2014年，他才第一次在俄勒岡州見到了火體蟲（pyrosome）。

這是一種長相頗為奇怪的浮游生物，看起來就像只有一端封閉的管子，或是一根半透明的黃瓜。在當(dāng)?shù)?，漁民也會稱這些奇怪生物為“海黃瓜”或是“小熊軟糖”。布羅德爾曾聽說過這種生物，甚至曾在加利福尼亞州沿岸親眼見到過，但這還是他第一次在俄勒岡見到它們。

令人意想不到的是，2014年只是個(gè)開始。在接下來的兩年里，布羅德爾時(shí)不時(shí)又會見到新的火體蟲。而到了2017年，事情突然變得一發(fā)不可收拾了——火體蟲開始大規(guī)模出現(xiàn)。在一次調(diào)查巡航中，研究者在短短5分鐘里，就用網(wǎng)拖上來了6萬只火體蟲。一名研究人員將GoPro相機(jī)固定在網(wǎng)上，從船的一側(cè)放入海中。他震驚地發(fā)現(xiàn)，海面下密布著火體蟲，甚至在100米深處的海水中都能看到火體蟲——這是因?yàn)樗麄兊木W(wǎng)只能放到水下100米深，這是設(shè)備的極限，而不是火體蟲的極限。

俄勒岡州立大學(xué)海洋資源合作研究所的助理研究員詹妮弗·費(fèi)舍（Jennifer Fisher）曾與NOAA合作，在2017年5月參與了一次調(diào)查巡航，她回憶道：“目光所及之處都是火體蟲……沒有別的東西了，只有它們?！辟M(fèi)舍曾經(jīng)非常確定蟑螂會在世界末日中幸存，而在這次旅程后，她將火體蟲添加到了名單中。

圖片來源：NOAA Fisheries

最大個(gè)體

如果不看如此恐怖的數(shù)量，單看火體蟲本身，這是一種非常神奇的生物。從嚴(yán)格意義上講，我們所看到“每一個(gè)”火體蟲并不是一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，而是由無數(shù)微小的個(gè)體（也被稱為單體）連接在一起，形成的群體生物。每個(gè)小小個(gè)體只有幾毫米長，結(jié)構(gòu)就像一個(gè)自帶濾網(wǎng)的管子。當(dāng)海水從一端進(jìn)入，其中的細(xì)小顆粒就被濾網(wǎng)捕獲，成為了火體蟲的食物。在必要的時(shí)候，火體蟲還可以從群體的開口處排出海水，推動(dòng)整體的運(yùn)動(dòng)。

盡管由無數(shù)個(gè)個(gè)體組成，但所有的個(gè)體都起源于同一個(gè)胚胎的克隆，共享完全一樣的基因，因此火體蟲也被認(rèn)為是已知最大的浮游生物之一。其中最大的棘刺紋火體蟲（Pyrostremma spinosum）最長可達(dá)30米，人類甚至可以在它的“管子”內(nèi)部游動(dòng)。而布羅德爾在俄勒岡州看到的則是另一種體型更小的大西洋火體蟲（Pyrosoma atlanticum），最長可達(dá)60厘米左右。

但問題在于，理論上大西洋火體蟲只會出現(xiàn)在加利福尼亞州南部沿岸，北緯34°以南的地區(qū)。然而從2014年開始，這些火體蟲一路向北，來到了俄勒岡州沿岸，北緯42°以北的位置。在2017年這場大暴發(fā)后，甚至在阿拉斯加州沿岸都能看到火體蟲。

海洋熱浪

伴隨著這些火體蟲同時(shí)出現(xiàn)的，是一場強(qiáng)烈又持久的海洋熱浪。從2013年開始，太平洋東北部一片水域的溫度異常上升了約3攝氏度，這處熱浪被命名為

“斑點(diǎn)”（The Blob）。隨后，這些溫暖的海水很快沿著北美太平洋沿岸向南傳播，覆蓋了整個(gè)北美西海岸。而在2019年，“斑點(diǎn)2.0”再次形成。這些接連不斷的熱浪事件，使過去十余年間東北太平洋的大部分地區(qū)都處于異常溫暖的狀態(tài)，引發(fā)了太平洋鱈魚數(shù)量銳減、金槍魚向北遷移，以及海鳥因饑餓出現(xiàn)大規(guī)模死亡。

圖中深紅色區(qū)域代表異常溫暖的海水｜NOAA

盡管帶來了如此多的災(zāi)難，這場接連不斷的海洋熱浪中似乎也存在受益者——主要就是大西洋火體蟲。事實(shí)上，目前研究者還不能確定，火體蟲的大量出現(xiàn)是否是海洋熱浪的直接結(jié)果，但它們似乎喜歡溫暖的海水，并且溫度的變化與火體蟲的明顯增加同時(shí)發(fā)生。這對火體蟲來說似乎是件好事，但問題在于，火體蟲的異常數(shù)量改變了能量在整個(gè)食物網(wǎng)中的傳遞方式。

死胡同

最近，俄勒岡州立大學(xué)的迪倫·戈麥斯（Dylan Gomes）和合作者在《自然·通訊》（Nature Communications）發(fā)表了他們對這場劇烈海洋熱浪對生態(tài)系統(tǒng)的影響的研究結(jié)果，布羅德爾也是作者之一。為了更全面地了解海洋熱浪的影響，研究團(tuán)隊(duì)利用1999-2022年當(dāng)?shù)厣镎{(diào)查期間收集的整個(gè)海洋食物網(wǎng)的新數(shù)據(jù)，更新了生態(tài)系統(tǒng)模型，并比較了最近一系列海洋熱浪前后，食物網(wǎng)運(yùn)作方式發(fā)生的變化。

他們發(fā)現(xiàn)，“對生態(tài)系統(tǒng)的最大擾動(dòng)是由火體蟲豐度的急劇增加驅(qū)動(dòng)的，這導(dǎo)致了整個(gè)食物網(wǎng)在中低營養(yǎng)級發(fā)生了巨大變化?！?/span>

由于快速增加的火體蟲消耗了過多能量，其它位于食物網(wǎng)底層的物種，如一些浮游螺類、小型水母、磷蝦、沙丁魚等，在海洋熱浪時(shí)期消耗的食物量大幅下降，這不僅可能導(dǎo)致了它們自身的數(shù)量減少，還會使肉食性水母等更高一級捕食者的食物來源減少，從而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

圖片來源：NOAA Fisheries

火體蟲之所以會造成如此大規(guī)模的影響，最大問題在于，火體蟲攝入的能量不會再流向更高的營養(yǎng)級。模型顯示，超過98%的火體蟲生物量最終會直接沉入海底，不會再被其他生物吃掉?！八鼈凅w內(nèi)的大部分能量和營養(yǎng)物質(zhì)最終都會被困在海底，”戈麥斯說，“從生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，它們是一個(gè)死胡同——生態(tài)系統(tǒng)中的任何其他生物都無法獲得火體蟲的能量?！?/span>

圖片來源：NOAA Fisheries

目前，研究者還不清楚為什么當(dāng)?shù)厣锊豢弦曰痼w蟲為食。一種可能的原因是火體蟲本身能量含量很低，吃起來“不夠劃算”。雖然也會有一些捕食者以同樣是凝膠狀的水母為食，但研究者懷疑，火體蟲的口感“可能比水母更硬，吃起來不太好吃”。研究者還推測，另一種可能性是火體蟲對于當(dāng)?shù)氐氖澄锞W(wǎng)來說過于新鮮，捕食者還沒有作出反應(yīng)。

但無論原因如何，如今火體蟲依然在食物網(wǎng)中源源不斷地吸取能量。根據(jù)NOAA的統(tǒng)計(jì)，自熱浪開始以來，該地區(qū)奇努克鮭魚捕撈量下降了67%，鱈魚也出現(xiàn)了類似比例的下降。不過，研究者也提醒，目前還不能完全確定熱浪就是導(dǎo)致魚類數(shù)量下降的全部原因，因?yàn)轸~類種群數(shù)量可能因多種原因變化，包括自然存在的周期。戈麥斯還警告說，該模型尚未包括諸如海水變暖時(shí)氧氣含量下降等因素。

無論如何，“這是試圖了解海洋熱浪如何改變東北太平洋生態(tài)系統(tǒng)的第一次嘗試?！备犒溗拐f。