食蚊魚為何能夠成為對全球危害最為嚴重的100種入侵物種之一

2020-09-05 水族小魚

發現部分魚友將孔雀魚雌魚、青鱂魚和食蚊魚搞混,錯把它們認作食蚊魚,這三種魚本人都見過、養過,它們還是比較容易分辨的,在此就不一一介紹了,青鱂魚和孔雀魚在之前的文章均有詳細介紹過。文章比較長,花了較多時間收集資料,整理編輯,讀完可能需要花費較多時間,內容豐富,值得大家閱讀一下哦!(文章字數在4000左右)


食蚊魚


食蚊魚,又名柳條魚,卵胎生小型鱂科魚。是一種原產於墨西哥和美國的小型魚類,因對捕食蚊子幼蟲有較大的貢獻,通過對食蚊魚消化道內含物進行分析,國外的大量研究都證明了其對蚊子的控制作用。從而在1905年開始被許多地區人為的引入,用以控制蚊子的數量和瘧疾的傳播(Green M F,1977)。但是由於食蚊魚具有較強的適生性,性情兇猛,繁殖力強,使其現在成為廣布全球各地的入侵物種,對入侵地的生態系統帶來了極大的威脅,甚至造成一些與其生態位相似的魚類瀕臨滅絕,已成為對全球危害最為嚴重的100種入侵物種之一(Loweetal,2000)。食蚊魚2000年被納入由世界自然保護聯盟公布的全球100種最具威脅的外來入侵種名單中。

食蚊魚對生態的危害有多大?

外來入侵魚類一般可以通過種間競爭、捕食以及對生存水域環境的破壞等一系列種間關係影響到當地的水生生態系統,使一些當地土著魚類瀕臨滅絕,對當地的生物多樣性產生了極大的危害。食蚊魚在被廣泛引入到全球各地時,雖然起到了一定的控蚊效果,但其對入侵地的生態帶來的負面影響卻大大超出了人們的預想。


青鱂魚


食蚊魚生性兇猛,捕食能力強,喜食浮遊動物,會改變當地水生生態中原有的群落結構,進而威脅到當地以這些為食的一些水生生物,在這其中尤以對無脊椎動物影響最為明顯。食蚊魚具有極強的攻擊性,對入侵地生態位相似的魚類帶來極大的威脅,如食蚊魚入侵後使雲南當地的中華青鱂種群數量大大減少(楊君興和陳銀瑞,1995)。對一些體型相差較大的魚類,食蚊魚在成功入侵後雖對成魚的威脅不大,但其會獵取它們的卵和魚苗,使土著魚類的種群數量大大減少,甚至造成一些土著魚類的滅絕。

食蚊魚的生物學特性


食蚊魚部位介紹圖


食蚊魚原產於中、北美洲的江河湖泊,是一種暖水性的小型魚類。體形小,一般大小為1~5cm,極少能長到6cm。食蚊魚的存活溫度範圍非常寬,存活水溫為1℃~40℃,適合溫度為25℃~30℃,其繁殖活動對溫度需求的最低值約為20℃(Pyke,2005)。

食蚊魚的遊泳能力較弱,常生活於淺水靜流或緩流地帶,因此對低溶氧具有較強的耐受能力。一般情況下,水體溶氧量豐富時,食蚊魚可直接從水體中獲得氧氣;溶氧量低下時,食蚊魚則直接從空氣中獲得氧氣(Odom&Caldwell,1955;Lewis, 1970;Sjiogren, 1972 )。食蚊魚的口為上位且頭部背方較平而與背部呈直線狀因此有利於其直接利用水面上方的空氣。食蚊魚原產於中、北美洲的江河湖泊,屬次級淡水魚類,對鹽度也具有較強的耐受性。


搖蚊幼蟲


食蚊魚為雜食性,其食物範圍非常廣泛,包括藻類、軟體動物、節肢動物(甲殼類、水生昆蟲、陸生昆蟲的幼蟲(水生性)或成蟲(偶爾掉落水面並為食蚊魚所攝食))、環節動物(如水蚓)、其他大型水生無脊椎動物的卵或幼體、魚類(小型魚類個體、大型魚類的卵或幼體)、兩棲類(卵或幼體)(Arthington,1989;Arthington&Marshall,1999;Garcia-Berthou,1999 )。食蚊魚的攝食活動主要發生在早晨和黃昏2個時間段。同樣,食蚊魚的空間生態位需求也較廣泛,一旦基本環境因子得到滿足,其分布就不受地形特徵和其他水文特徵的限制。

食蚊魚的繁殖特性

外來種的繁殖特性對其在入侵地中的建群有很大作用,因此,成功的外來入侵種常具有較強的繁殖能力,能在較短的時間內迅速產生大量後代。食蚊魚之所以能夠在全球範圍內成功入侵,其超強的繁殖能力無疑也是其重要機制之一。

食蚊魚的繁殖季節時間長,從春季中期至秋季中期均可進行繁殖活動,歷時達半年之久,其中以夏季為其繁殖高峰期(Pyke,2005)。不同地區間食蚊魚的繁殖時間存在一定差異‚這主要是由水溫和光周期變化所引起的。研究發現水溫16℃是食蚊魚進行繁殖活動的最低需求,一旦水溫達到該閾值或更高,食蚊魚即可進行精子排放並與卵子受精。其次,食蚊魚的初次性成熟年齡為0齡,即在孵化後的當年即可進行繁殖。受孕後的卵細胞在2~3周後即可孵出,而孵出後的幼體僅需1~2個月的時間即可達性成熟。


食蚊魚雌魚產前可見明顯黑色胎斑(圖片來自360百科)


食蚊魚為卵胎生,受孕後的雌性個體直至將幼體產出前不再重新受孕,但幼體產出後可再次受孕。食蚊魚產一窩幼體總共耗時為3~4周(Tumer,1937);又由於其全年繁殖時間長達半年,因此,在理論上,食蚊魚的成熟雌性個體在一個繁殖季節內的產窩數可達9窩Milton&Arthington, 1983 )。食蚊魚每窩產出幼體數目不等,一般窩產5~100尾,最少可僅為1尾,而最多可達375尾(Galletal,1980;Trendall,1982;Brown-Peterson&Peterson1990)。

食蚊魚在繁殖上還具有其他一些特性,以保證能夠迅速進入繁殖狀態並充分利用繁殖季節的資源和環境條件。其一,雌性個體的輸卵管可存儲精子並保持精子活性時間長達數月,甚至能度過非繁殖季節,從而利用一次交配而產多窩幼魚(Krum-Holz,1948;Haynes,1993)。其二,在非繁殖季節,其雄性個體已形成的但未輸出體外的成熟精子能存儲在精巢之中;當下一繁殖季節到來時,該精子能保持活性並可受精(Fraileetal,1992 )。


雄魚臀鰭進化成交配器(圖片來自360百科)


目前在全球範圍內傳播和分布的食蚊魚為2種,它們的原產地相同,分類地位相近,且具有極其相似的的外形特徵和生物學特性,因此在過去一直作為單一物種處理;直到1988年才被確定為2個獨立的物種,分別被命名為西部食蚊魚和東部食蚊魚(Wootenetal,1988)。

生物入侵

生物入侵已經造成了全球生物多樣性的嚴重下降、社會經濟的巨大損失、甚至對人類健康構成了直接威脅,它已與動植物棲息地喪失和全球變化共同構成目前的全球環境的三大問題,其嚴重性暫處第二位,但在不久的將來可能會升至第一位。生物入侵已經成為全球關注卻倍感棘手的問題,在中國也不例外。

食蚊魚是如何在全球範圍內入侵的?

食蚊魚之所以已呈現全球性分布的格局,主要是因為人為的大量引種。人為有意引種也是生物入侵發生的三大途徑(自然入侵、人為有意引種、人為無意引種)之一。自從20世紀初期人們認識到食蚊魚具有喜食蚊子幼蟲(孑孓)這一習性以來,該物種就被世界各國大量引種,以達到控制蚊子繁衍和瘧疾(以蚊子為中間寄主)傳播的目的。據考證,這種大量引種的起始時間約為1905年(Seale,1917;Pyke,2005 )。中國也不例外,食蚊魚被有意引入中國臺灣和大陸的時間分別為1911年和1924年(李振宇和解炎,2002)。此外,20世紀中後期,出於提高漁業產量的需要,中國雲南省眾多高原湖泊被大量引種;而食蚊魚對這些高原湖泊的入侵當屬人為無意引種的結果(楊君興和陳銀瑞,1995)。

大量研究結果都表明成功的外來入侵種的生態幅往往很寬,對各種環境因子的適應範圍較廣(Hertling&Lubke, 2000),對環境有較強的生態耐受性因而使得外來種在特定環境中能夠獲得對土著種的競爭優勢,並成功入侵。

食蚊魚對當地土著魚類種有哪些影響呢?

外來入侵種能通過一系列的種間關係(如競爭、捕食、寄生和化感等)引起入侵地土著種的瀕危或滅絕,從而嚴重降低了入侵地的物種多樣性。就局部地區而言,如果進入的外來物種數量超過當地滅絕物種的數量,那麼外來種入侵可能引起該地區物種多樣性的上升;但是,就全球範圍而言,生物入侵的發生必然會引起全球物種多樣性的下降。

食蚊魚對浮遊動物的攝食具有明顯的選擇性,一般喜以個體較大且運動性較強的個體為食,從而改變水生群落原有的結構和動態。


淺水域食蚊魚


食蚊魚能夠對入侵土著魚類構成哪些威脅?

(1)食蚊魚種群的大量繁衍,引起了入侵地相關可利用資源的下降,從而降低了當地部分雜食性魚類的種群數量。(與食蚊魚具有相似的生態位,如中國的青鱂(李振宇和解炎2002)

(2)食蚊魚由於體型小而無法直接捕食當地體型較大的土著魚類,但它們能直接捕食這些土著魚類的魚卵或魚苗,使得這些土著魚類的種群無法正常維持,從而造成了這些物種的瀕危甚至滅絕。如墨西哥的一種土著瀕危鱂類(Myers, 1965;Schoenherr, 1981;Meffe, 1985 )。由於食蚊魚的競爭作用、對卵和幼魚的捕食作用或者二者的共同作用,而出現了明顯的種群大小和生物量的下降,同時其種群增長率也明顯降低。

(3)食蚊魚具有明顯的攻擊性行為,能攻擊體型更大的魚類,撕咬它們的鱗片、鰭條或其他部位。一方面,其通過這種攻擊性行為來獲得更多資源,如食蚊魚不僅能直接捕食紐西蘭一種土著黑泥魚的卵和幼苗,還能夠通過對成魚的攻擊性以獲得更多資源從而獲得對土著魚類的競爭優勢;另一方面,由於鱗片對於魚類來說具有防禦病菌感染的作用,那麼土著魚類受到食蚊魚的攻擊並出現鱗片脫落的現象就有可能致使它們更容易感染病菌,從而機體死亡率也隨之上升,如Michael等(2003)研究發現,土著雅羅魚在食蚊魚的捕食和攻擊雙重作用下出現了明顯的種群減小(約1/3)的現象,但這種減小與個體受攻擊後的鱗片脫落之間的聯繫還有待於進一步研究。由此可見食蚊魚是多麼具有攻擊性,這麼大一條魚都難逃被攻擊。


逆流而上為了繁殖的雅羅魚


(4)食蚊魚所帶來的捕食風險不僅直接引起了土著魚類的瀕危和滅絕,還可能引起部分土著魚類對棲息地選擇的改變(Gilliam&Fraser,1987 )。

食蚊魚除了會對當地土著生物造成影響外,對當地水質也會造成重大影響。食蚊魚通過對入侵地的土著物種的壓制和排擠而改變了當地原有的食物鏈或食物網,並進一步通過上行效應或下行效應破壞和影響了當地的水體環境以及生態系統原有的結構和功能。食蚊魚喜食浮遊動物,而浮遊動物是以浮遊植物(各種藻類)為食。隨著食蚊魚對新棲息地的成功入侵,食蚊魚明顯降低了入侵地浮遊動物的種群數量,由此引起該水體中浮遊植物的大量增生,並進一步造成水體逐漸呈綠色、水體透明度下降、黃昏時分的水溫上升等水質下降的現象(Hurlbertrtal, 1972;Stellaetal,1984 )。

結語

食蚊魚已經成為全球性分布的外來入侵種,其成功入侵機制主要體現在極強的生態耐受性與極高的繁殖投入兩個方面。作為養魚愛好者或者,我們應當注意引種、放生等行為是否會對當地生態環境造成影響,也許正是我們一個不經意的行為,導致當地的生態環境在若干年之後遭到破壞。特別需要注意一些外來物種,比如巴西龜、食蚊魚等適應性非常強大的品種,切勿隨意放生到野外環境之中。


外來入侵龜~巴西龜

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