科學家研究水母對海洋食物鏈重要意義

　　海月水母比其他水母含的卡路里更高。

　　在科考船Skookum發出的隆隆聲中，Jennifer Purcell專注地盯著這艘船緩緩地將3米長的浮游生物網拉出美國華盛頓州奧林比亞附近的普吉特海灣。這位海洋生物學家將大多數職業生涯鎖定在尋找資金以及讓海洋研究人員相信水母也值得關注的“戰斗”上。但她并不走運。

　　其中一個問題是，她嘗試研究的這種生物95%由水構成，打撈其他海洋動物的網很容易將它們撕成碎片。更重要的是，除了研究水母的小科研群體之外，很多生物學家認為這種生物處于食物網的死胡同。“讓魚類科學家相信水母的重要性實在太難了。”Purcell說。

　　但這一局面正在改變。Skookum科考船的船員中就包括美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）的兩名魚類生物學家，他們此前的研究聚焦在該海域豐富的三文魚儲量上。幾年前，他們發現三文魚的獵物鯡魚和胡瓜魚傾向于在聽到水母聲音的地方聚集，他們現在開始嘗試了解在此過程中起作用的生態因素及其如何影響有價值的魚類儲量。

　　從挪威峽灣到南太平洋的開闊洋面，研究人員正利用新工具向更深處探索水母以及其他軟體動物在海洋中的角色。“我們一直都在忙著研究食物鏈的頂層。”新西蘭奧克蘭大學海洋生物學家Andrew Jeffs說，“但那些看起像水母鼻涕的物質卻裝滿了水桶，實際上它對地球和食物鏈的運行都非常重要。”

　　大量的糊狀物

　　這種受到質疑的動物是地球上最古老的多細胞生命形式的后代。迄今為止所知的最早水母化石可追溯到距今5.5億年前，但一些研究人員估計，它們可能已經存在了7億年左右，比魚類出現得更早。

　　而且，它們擁有的物種多樣性也讓人感到吃驚。它們中一些體形微小，以其他動物很少會捕食的浮游生物為食。另一些是體形龐大的捕食者，它們的鐘形身體直徑達兩米寬，觸須長度足以包裹體積是其身體3倍的校車。水母屬于刺胞動物門，它們中間一些物種的帶刺細胞足以殺死人類。

　　水母的身體結構讓這種凝膠狀的生物很難被觀察到。很多水母也難以被人類接觸到，它們居住在遙遠的海域或是位于光照區以下。它們經常以分散的群體模式生活，數量會發生明顯波動，這使得統計其數量非常困難。而且由于它們的身體缺少堅硬的部分，因此非常脆弱。

　　“很難在捕食者的腸胃中發現水母。”Purcell說，“它們會很快被消化，它們一被吞掉就會變成糊狀物。”

　　對于大多數海洋生物學家來說，遇上一大群水母只會是件頭疼的事，因為收集網會被它們的黏液填滿。“我們不只是忽視了它們。”英國貝爾法斯特女王大學的Jonathan Houghton說，“我們還會主動地回避它們。”

　　但是在過去15年中，水母變得越來越難以讓人忽視。從2003年夏季開始，地中海海岸就盛開了無數的水母“花朵”，迫使海灘關停，并留下數以千萬計被水母刺痛的海水浴者接受醫療護理。2007年，有毒的水母漂到北愛爾蘭的一個三文魚養殖場，導致10萬條魚全部死亡。有時，因為水母堵塞了進水道，核電站不得不被暫時關停。

　　暴動的水母

　　這些消息促使科學家進一步觀察這種生物。在大量淡紫色“刺客”水母反復出現給西班牙海濱游人帶來困擾之后，巴塞羅那大學海洋生物學家Luis Cardona在2006年將注意力轉移到水母研究上來。Cardona對于水母暴動的推測特別關注，這是因為過度捕魚已經減少了其捕食者的數量。“這個觀點并沒有足夠的科學支撐。”他說，“但這是人們和政治家制定決策的基礎，所以我決定研究它。”

　　他利用穩定同位素分析法—— 一種通過動物組織中的碳和氮的化學指紋了解它們食用什么的技術。當Cardona的團隊分析了20種捕食者和13種潛在獵物之后，他們驚奇地發現，水母在藍鰭金槍魚、小鮪、旗魚等動物的食物中扮演著重要角色。對于幼年金槍魚而言，水母和其他凝膠類動物占其總食物攝取量的80%。“根據我們的模型，它們可能是幼年藍鰭金槍魚最重要的一種食物。”Cardona說。

　　一些研究人員質疑這一發現，他們認為穩定同位素分析并不總能區別擁有同類飲食的獵物，例如水母和磷蝦都會食用浮游生物。“我確定這種觀點是錯誤的。”Purcell在談到飲食分析時說。她表示，快速移動的魚類“對水中的動物有著最高的能量需求。它們需要食用那些優質的、高卡路里的魚肉。”

　　但Cardona卻堅持其研究結論，并指出對金槍魚等動物胃臟中的物質分析表明，它們食用的是水母而不是磷蝦。此外，他還利用脂肪酸作為標記進行了另外一項實驗，該研究結果也支持食用水母的結論。“它們可能在地中海西部的深海系統中發揮著比我們此前認為的更加重要的作用。”

　　全世界其他地方的研究人員也在得出同樣的結論。“信天翁、巴布亞企鵝、帝企鵝、麥克羅尼企鵝以及冠企鵝都會在某種程度上食用水母。”有專家說，“盡管水母可能并非食物鏈中卡路里含量最高的物種，但是它們在海洋中到處都是，它們對頂級捕食者也有貢獻。”

　　通過DNA分析，研究人員還發現水母在開闊水域的“收容所”功能。科學家知道，小魚、浮游生物和大量其他生物會搭乘水母的“便車”。過去幾年來，研究人員還發現，那些搭便車的家伙還會以它們的運輸者為食。

　　水母去哪里了

　　研究人員開始認識到，水母還有其他的重要意義，比如將營養物質從海洋的一端運輸到另一端。挪威斯塔萬格國際研究所生物海洋學家Andrew Sweetman在其研究的“水母隕落”（這個杜撰的詞被用來描述大量水母死后迅速沉入海底的現象）中描述了這一現象。

　　2010年11月，Sweetman開始周期性地將一個監控攝像機放在挪威西南部Lurefjorden峽灣水下400米的位置，以跟蹤該峽灣密集的水母群的命運。此前其他地方的研究表明，死水母會不斷堆積并腐爛，使海水含氧量降低，形成有毒的環境。但Sweetman吃驚地發現，海面上幾乎沒有死水母。“這不合理。”他說。

　　2012年，他返回峽灣，將掛著死水母的誘餌放到水下，并安裝了攝像機。峽灣底部的視頻顯示，食腐動物會迅速吃掉這些死水母。“我們一開始認為，沒有什么動物會吃掉它們。”他說。

　　回到陸地后，Sweetman計算得出，水母隕落使峽灣底部的含氮量增加了160%。那些能量進入了食物鏈，而不是像一些研究人員想象的那樣在腐爛后消失。此后，他利用遠程操控設備在遙遠的太平洋海域更深處得出了類似的結論。“這推翻了水母是食物鏈‘死胡同’的范式。”Sweetman說。

　　視線再次回歸普吉特海灣，NOAA此次參與航行的科學家Correigh Greene表示, 三文魚數量受到水母的影響，“那么就需要跟蹤它們”。Greene利用安裝在漁網上的一個相機收集一個水母群的數據。他觀察著攝像機緩緩下潛到大量乳白色球體的密集群落中，在水下約10米的地方，水母構成的帷幕逐漸變淡。隨后，Greene作了一次粗略估算。“250萬只到300萬只之間。”他停頓了一下然后說，“這可是個大水母群。”

　　隨后將會產生更加精確的統計。現在，甲板上有很多黏液需要清除。一旦這些被收拾干凈，科考船將會再次發動引擎，向下一群水母駛去。（