应对生存挑战探索牡蛎抗逆性强化新方案
怀着最良好的初衷,李·斯米博士和阿拉巴马州的其他沿海研究人员正在故意惊吓幼小的牡蛎。当微小的牡蛎安顿下来并开始生长时,研究人员在水中释放了红色警报危险信号:尿液——来自那些特别喜欢吃牡蛎的特定鱼类、螃蟹和蜗牛。
牡蛎以它们唯一能做到的方式自卫。它们会硬化自己的壳以抵御捕食者,并长得足够大,最终被人类食用。
这个方法行之有效。存活率提高了高达70%。斯米表示,这可能会产生重大影响。"这是一个能产下数以百万计卵的物种。"
斯米是南方大学海洋与环境科学教授,同时也是多芬岛海洋实验室的海洋科学家。他与南阿拉巴马大学及其他机构的科学家、研究生、本科生实习生、牡蛎养殖者甚至童子军合作,测试一些"只要有效就不算疯狂"的点子,以扭转墨西哥湾水域牡蛎数量的下降趋势。
他和同事们曾给鱼装上导尿管。他们用微小的皮下注射针头和稳定的手从螃蟹身上提取尿液。不久后,在佐治亚理工学院化学家的帮助下,他们希望能合成出斯米所称的"恐怖汁液"——一种可大规模生产的化学物质,含有尿液中的成分,能传递"捕食者来了!"的信号。
这可能成为恢复珊瑚礁和促进墨西哥湾及其他地区日益减少的牡蛎产量的强大新工具。
所有人不辞辛劳地做这一切,是因为这种不起眼的牡蛎——一种拥有鳃、心脏、神经系统但没有大脑的滤食性软体动物——是一个基石物种和生态系统工程师,为墨西哥湾海岸提供了关键的栖息地。斯米说:"我认为,牡蛎可能是整个墨西哥湾最重要的物种。"
而它们正身处困境。
"牡蛎礁可能是世界上退化最严重的栖息地,"斯米说,"全球大约85%到90%的牡蛎礁已经消失。这在墨西哥湾北部地区当然也是事实。"
牡蛎能净化水质,过滤掉藻类、沉积物、氮和其他污染物。它们杂乱无章地相互叠加生长,构建起礁体,为我们喜爱的其他物种(如红鼓鱼和蓝蟹)提供栖息地。礁体还能保护海岸线、盐沼和海滨房屋免受侵蚀和风暴潮的破坏。
当然,牡蛎也很美味。全美价值2.5亿美元的牡蛎产业中,近一半基于墨西哥湾海岸。仅在阿拉巴马州,牡蛎养殖每年就能产出价值超过300万美元的牡蛎,使该州成为最大的牡蛎加工地之一。牡蛎节和海鲜餐厅促进了当地经济,去年帮助阿拉巴马州的鲍德温县和莫比尔县吸引了970万游客。
即使你讨厌牡蛎的味道,从不吃鱼或海鲜,你的部分饮食也可能依赖于牡蛎。鸡蛋壳主要成分是碳酸钙——这与构成牡蛎壳大部分的物质是相同的砂砾状材料。鸡会吃碎牡蛎壳,以获取维持其严格产蛋计划所需的额外钙质。
整个北美和南美从加拿大到阿根廷的大西洋和墨西哥湾海岸,都由单一的牡蛎物种占据:东部牡蛎。
一只雌性牡蛎在每个繁殖季节能产下1亿颗卵。每只雄性则会释放出更多数百万倍的精子。由此产生数量极其庞大的后代。起初,它们看起来像微小的蛤蜊。几乎所有的后代在长到足以被人类注意到之前就死亡或被吃掉了。
几周后,当它们比沙粒大不了多少时,牡蛎幼虫会寻找一个家。就像找房子的人类一样,这些游动的幼虫执着于位置、位置、位置。泥地或沙地不行。它们需要坚硬的表面。斯米说,一旦找到,"它们会决定是否喜欢那个地方。如果不喜欢,它们就会离开并随波漂走。"
当它们找到合适的表面、合适的盐度以及牡蛎为理想家园所要求的其他条件时,它们就会将自己粘在那里,度过余生。
牡蛎苗(定居后的牡蛎的术语)生长迅速。作为捕食者的固定目标,它们通过从水中吸收矿物质来快速建造自己的壳。蓝蟹会撬开壳。牡蛎钻螺(一种一两英寸长的蜗牛)会撬开壳或刮出洞来吸食肉。羊头鱼会压碎壳。
当狼在半夜嚎叫时,人类会牺牲睡眠来保护他们的牲畜。牡蛎听不见,但它们能感知水中的化学物质。斯米和他的同事们正确地猜测到,捕食者的尿液可能起到一种化学嚎叫的作用,刺激幼牡蛎花费额外的能量来强化自己的壳,但代价是快速生长。
在多芬岛海洋实验室的水箱中,他们将牡蛎暴露于螃蟹、钻螺和羊头鱼的尿液,以及牡蛎被压碎时释放的化学物质中。他们单独或组合尝试了这些物质。
牡蛎确实硬化了它们的壳,硬化程度因威胁化学物质而异。这真的有用吗?为了找出答案,研究人员将牡蛎移植到他们在莫比尔西南部阿拉巴马州拉巴特河湾闪电点附近建造的一个测试礁上。
"一年后,"斯米说,"存活率提高了高达70%。" 对于一个以数百万计繁殖但存活率极低的物种来说,每一个百分点都有帮助。这驱使斯米继续他的研究。
"如果你将存活率提高1%或2%,那可能就是成千上万只牡蛎,"他说,"而一个礁体成功与否,其差别往往就在于几百到几千个个体。所以我认为这可能超级重要。"
墨西哥湾的牡蛎智囊团
南阿拉巴马大学在全美牡蛎生物学、生态学和渔业研究方面名列前茅。五名南阿拉巴马大学的教职员工——肖恩·鲍尔斯博士、罗纳德·贝克博士、露丝·卡迈克尔博士、史蒂文·赛弗斯博士和李·斯米博士——的研究课题包括:
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恢复野生牡蛎渔业,并了解牡蛎礁作为鱼类和螃蟹栖息地的角色。
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识别污染源和水质受损情况,并减轻其对牡蛎礁和牡蛎渔业的负面影响。
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利用近岸牡蛎作为天然防波堤(活体海岸线)来缓解海岸侵蚀。





