我们终于知道鱼类通过空气极端路线殖民新湖泊的方式

来源: ScienceAlert

一项新研究揭示了鱼类如何通过鸟类的消化系统在孤立的湖泊和池塘中殖民,提供了关于鱼卵在鸟类体内存活的证据,并解释了鲤鱼作为入侵物种的成功原因。

长期以来,一些鱼类如何能够在被不友好的干燥土地包围的孤立湖泊和池塘中殖民一直是个谜。鱼类不可能离开水,摇晃自己,然后步行在遥远的池塘之间传播它们的卵。然而,从遥远的火山口湖到沙漠池塘,这些鱼类不知何故出现在那里。是鸟类将它们运送过去的吗?鱼卵的柔软性让生物学家认为卵太脆弱,无法在鸟类的消化系统中经历史诗般的冒险而存活下来。但事实可能并非如此。

一项新研究表明,大多数鱼卵确实无法通过鸭子的消化道存活下来,但有0.2%的卵被排出后仍然存活。因此,这些被卵包裹的鱼胚胎在经历身体管道的挤压、胃中的捶打、消化酶的攻击和鸟类底部的挤压时,仍然在进行重要的发育。这种被称为内动物传播(通过动物的肠道传播)的旅程是植物种子的常见运输策略,也存在于某些昆虫中。但直到去年,当食蚊鱼卵在被天鹅吃掉后仍能孵化时,才发现鱼类也有这种能力。

然而,食蚊鱼卵异常坚韧,能够在干旱土壤中存活数月,直到雨水回到它们短暂的沙漠池塘。长期以来,人们普遍认为鱼卵是通过粘附在鸟类的腿、喙和羽毛上到达这些偏远地点的,但并没有实际证据支持这一点。直到现在,我们还不确定这些卵能否活着通过鸟类的身体。

为了测试这一想法,匈牙利多瑙河研究所的生物学家Ádám Lovas-Kiss和同事给圈养的绿头鸭(Anas platyrhynchos)喂食了两种鲤鱼的卵——普通鲤鱼(Cyprinus carpio)和普鲁士鲤鱼(Carassius gibelio)。每只鸭子大约喂食了500个卵。在所有这些卵中,从鸭子的粪便中回收了18个卵。其中12个仍然存活,但只有3个成功孵化。

虽然几率看起来很糟糕,但考虑到所有可用的鱼卵和所有已知喜欢享用营养丰富的鱼卵的水鸟,这一切都加起来了。一条普通鲤鱼在一次产卵事件中可以产下多达150万个卵,在一年中的某些时候,鱼卵可以占某些水鸟胃内容的100%。曾经在一只北极鸥(Larus hyperboreus)的胃中发现了惊人的63,501个鱼卵。“这种存活不是偶然事件,”研究团队在他们的论文中解释道。

“在75%的实验鸭子和两种研究的鱼类中都发生了这种情况。”大多数通过鸟类但未能孵化的鱼胚胎,都死于一种真菌感染,这种真菌感染也摧毁了那些不需要通过鸭子的对照卵。这种真菌的存在可能是由于实验设置,因为它是人工鱼类繁殖中的一个已知问题,因此研究人员怀疑更多的卵会在野外存活到孵化。大多数鲤鱼卵只需要一个小时就能从鸭子的一端到达另一端。

研究团队计算出,这意味着通过鸭子旅行的卵的传播范围约为60公里(37英里)。然而,其中一个卵在4-6小时后孵化,将该范围增加到最大360公里(220英里)。这解释了很多。鲤鱼是臭名昭著的入侵物种。普通鲤鱼已经在澳大利亚的许多水道中占据主导地位,在某些地区占鱼类生物量的80%以上。它们通过吸食泥浆的摄食习惯改变水道,损害脆弱的生态系统,夺走本地物种的宝贵食物,并导致藻类大量繁殖。

鲤鱼通过内动物传播的能力及其在多种环境类型中的适应性,有助于解释它们在新土地入侵中的巨大成功,这是试图管理其入侵的人们的关键信息。“鉴于鸭子在自然界中的丰富性、饮食和运动,我们的结果对淡水生态系统中的生物多样性保护和入侵动态具有重大影响,”Lovas-Kiss和同事总结道。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

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