科学家剖开一条40年前的鲑鱼,发现了海洋恢复的惊人迹象

陈年罐装鲑鱼被证明是海洋健康状况的时间胶囊。研究人员发现,某些鲑鱼物种体内微小寄生蠕虫水平的上升,表明海洋食物网更强健、更完整。由于这些寄生虫依赖包括海洋哺乳动物在内的多个宿主,其数量的增加可能反映了数十年来生态系统的恢复。那些看似令人倒胃口的东西,实际上可能是海洋更健康的迹象。

“我们必须真正敞开思路,发挥创造力,思考什么可以作为生态数据来源,”现任耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆博士后研究员的Natalie Mastick说道。

科学家转向一种不寻常的来源:几十年前的鲑鱼

Mastick在西雅图华盛顿大学攻读博士学位期间,采用了一种非传统的方法。她没有依赖现代样本,而是检查了旧的鲑鱼罐头。

这些罐头装有在阿拉斯加湾和布里斯托尔湾42年间收集的四种鲑鱼片。Mastick和她的团队打开了178个罐头,仔细解剖保存的鱼,计算嵌在鱼肉中被称为异尖线虫的微小寄生蠕虫。

虽然这些寄生虫在罐头加工过程中已被杀死,不会伤害消费者,但它们蕴含着宝贵的科学信息。

为什么“寿司虫”可以预示健康的生态系统

乍一看,在鱼身上发现蠕虫似乎令人担忧。但科学家表示,事实可能恰恰相反。

 

“每个人都认为鲑鱼里有虫子是出了问题的迹象,”华盛顿大学水产与渔业科学副教授Chelsea Wood说。“但异尖线虫的生命周期整合了食物网的许多组成部分。我认为它们的存在是一个信号,表明你盘子里的鱼来自一个健康的生态系统。”

因为这些寄生虫依赖多种物种生存,它们的存在可以反映海洋生态系统的整体活力。

寄生虫水平上升揭示了长期的海洋趋势

该团队发表在《生态与进化》(Ecology & Evolution)上的研究结果显示,1979年至2021年间,大马哈鱼和细鳞大马哈鱼体内的异尖线虫水平有所上升。而在银大马哈鱼和红大马哈鱼中,寄生虫水平保持稳定。

“异尖线虫的生命周期很复杂,需要多种类型的宿主,”该论文的第一作者Mastick说。“看到它们的数量随着时间的推移而增加,就像我们在细鳞大马哈鱼和大马哈鱼中看到的那样,表明这些寄生虫能够找到所有合适的宿主并进行繁殖。这可能表明生态系统稳定或正在恢复,拥有足够适合异尖线虫的宿主。”

寄生虫如何追踪整个海洋食物网

异尖线虫的生命始于海洋中自由漂浮的生物体。当磷虾等小型生物吃掉它们时,它们便进入了食物链。随着捕食者吃掉那些受感染的动物,寄生虫沿着食物网向上移动。

 

例如,磷虾可能被小鱼吃掉,小鱼又被鲑鱼等较大的鱼吃掉。最终,寄生虫进入海洋哺乳动物体内,并在那里繁殖。它们的卵被释放回海洋,重新开始循环。

“如果宿主不存在——例如海洋哺乳动物——异尖线虫就无法完成其生命周期,其数量就会下降,”该论文的资深作者Wood说。

这些寄生虫对人类有危险吗?

人类不属于异尖线虫生命周期的一部分。食用烹饪得当的鱼风险很小,因为蠕虫已经死亡。

然而,异尖线虫,也被称为“寿司虫”或“寿司寄生虫”,如果随生的或未煮熟的海鲜活体摄入,可能会导致疾病。症状可能类似于食物中毒,或者在极少数情况下,导致一种称为异尖线虫病的病症。

鲑鱼样本从何而来?

研究中使用的鲑鱼罐头来自西雅图的贸易组织——海产品协会。该组织多年来保存这些罐头用于质量控制,但最终不再需要它们。

Mastick和合著者、宾夕法尼亚州纽曼大学助理教授Rachel Welicky测试了不同的技术来分析样本。这些蠕虫长约一厘米(0.4英寸),经常卷曲在鱼肌肉内。通过用镊子轻轻拉开鱼片并使用解剖显微镜,团队能够准确计算它们的数量。

为什么寄生虫水平在增加?

对于某些鲑鱼物种中异尖线虫水平的上升,有几种可能的解释。

一个关键因素可能是1972年的《海洋哺乳动物保护法》,该法案帮助海豹、海狮、虎鲸和其他海洋哺乳动物的种群在多年的衰退后得以恢复。

“异尖线虫只能在海洋哺乳动物的肠道内繁殖,所以这可能是一个迹象,表明在我们的研究期间——从1979年到2021年——异尖线虫水平上升是因为有更多的繁殖机会,”Mastick说。

其他促成因素可能包括海洋温度升高或与《清洁水法》相关的环境改善。

为什么有些鲑鱼物种没有变化

在银大马哈鱼和红大马哈鱼中观察到的稳定寄生虫水平更难解释。

有许多不同的异尖线虫物种,每种都依赖其特定的宿主组合。虽然罐头加工过程保留了蠕虫的外部结构,但它破坏了科学家识别特定物种所需的内部特征。

研究海洋过去的新方法

研究人员认为这种方法可以应用于其他存档的海鲜,如沙丁鱼罐头,为探索历史生态系统提供了一种新途径。

他们也希望这项工作能鼓励科学家创造性地思考未被利用的数据来源。

“这项研究的产生是因为人们通过口口相传听说了我们的研究,”Wood说。“只有通过建立人际网络并建立联系来发现未被利用的历史数据来源,我们才能获得对过去生态系统的这些见解。”

资金与贡献者

该研究包括华盛顿大学本科生Aspen Katla,以及海产品协会的Bruce Odegaard和Virginia Ng。资金由美国国家科学基金会、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会、华盛顿研究基金会和华盛顿大学提供。