Alaskan waters are a critical fishery for salmon. Complex marine food webs underlie and sustain this fishery, and scientists want to know how climate change is reshaping them. But finding samples from the past isn't easy.
阿拉斯加水域是鲑鱼的重要渔场。复杂的海洋食物网是这种渔业的基础和维持,科学家们想知道气候变化是如何重塑它们的。但要找到过去的样本并不容易
耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆的博士后研究员Natalie Mastick说:“我们必须真正敞开心扉,对什么可以作为生态数据源发挥创意。”
作为西雅图华盛顿大学的一名博士生,Mastick使用一种绝对非正统的来源:旧三文鱼罐头来调查阿拉斯加的海洋食物网。罐头里装着四种三文鱼的菲力牛排,它们都是在阿拉斯加湾和布里斯托尔湾捕获的,历时42年。Mastick和她的同事从178个罐头中解剖出保存下来的菲力牛排,并统计了茴香蛔虫的数量;一种常见的微小海洋寄生虫—在肉里面
这些寄生虫是在罐头加工过程中被杀死的,如果食用,不会对人类消费者构成危险。但计算anisakids是衡量海洋生态系统状况的一种方法
华盛顿大学水生和渔业科学副教授切尔西·伍德说:“每个人都认为三文鱼中的蠕虫是事情出了问题的迹象。”。“但是anisakid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。”;进化论表明,从1979年到2021年,大麻哈鱼和粉红鲑鱼的异刺虫水平上升,而升麻鱼和红鲑的水平保持不变 一种从罐头三文鱼中回收的高度降解的无尾类寄生虫。比例尺为0.5毫米。图片来源:Natalie Mastick/华盛顿大学一张红色圆圈的茴香蠕虫在罐装三文鱼鱼片中的照片。资料来源:Natalie Mastick/华盛顿大学“Anisakids有一个复杂的生命周期,需要多种宿主,”该论文的主要作者Mastick说。“看到它们的数量随着时间的推移而增加,就像我们对粉红色和深褐色鲑鱼所做的那样,这表明这些寄生虫能够找到所有合适的宿主并繁殖。这可能表明生态系统稳定或正在恢复,有足够的合适宿主供阿尼萨基鱼生存。”阿尼萨基开始在海洋中自由生活。当它们被小型海洋无脊椎动物(如磷虾)吃掉时,就会进入食物网。当最初的宿主被另一个物种吃掉时,蠕虫也会跟着来。例如,受感染的磷虾可以被一条小鱼吃掉,而这条小鱼又会被一条更大的鱼吃掉,比如鲑鱼。这种循环一直持续到异足目动物最终进入海洋哺乳动物的肠道,在那里繁殖。卵被排泄回海洋孵化,并与新一代一起重新开始循环
该论文的高级作者Wood说:“如果宿主不存在,例如海洋哺乳动物,无尾类动物就无法完成其生命周期,它们的数量就会下降。”
人们不能充当anisakids的宿主。在完全煮熟的鱼中食用它们几乎没有危险,因为蠕虫已经死了。但是anisakids;也称为“寿司蠕虫”或“寿司寄生虫”—如果生鱼或未煮熟的鱼被活吃,可能会导致类似食物中毒的症状,或一种罕见的称为anisakisis的疾病
西雅图的贸易组织海鲜产品协会将三文鱼罐头捐赠给了伍德和她的团队。该协会不再需要这些罐头,因为这些罐头每年都被留作质量控制之用。Mastick和合著者、宾夕法尼亚州诺伊曼大学助理教授Rachel Welicky试验了不同的方法来解剖罐装菲力牛排和寻找茴香。这种蠕虫大约有一厘米(0.4英寸)长,倾向于盘绕在鱼的肌肉中。他们发现,用钳子将菲力牛排拉开,可以让研究小组在解剖显微镜的帮助下准确计数蠕虫尸体
有几种解释可以解释粉红色和鲑鱼中茴香含量的上升。1972年,国会通过了《海洋哺乳动物保护法》,允许海豹、海狮、虎鲸和其他海洋哺乳动物的数量在多年的下降后恢复
Mastick说:“Anisakids只能在海洋哺乳动物的肠道中繁殖,因此这可能是一个迹象,表明在我们的研究期间,从1979年到2021年,由于有更多的繁殖机会,anisakid水平正在上升。” Mastick补充道,其他可能的解释包括气温升高或《清洁水法》的积极影响由于有几十种异虫,每种都有自己的一系列无脊椎动物、鱼类和哺乳动物宿主,因此很难解释升麻和红眼中稳定的异虫水平。虽然罐装过程使坚韧的茴香外表完好无损,但它破坏了它们解剖结构中较软的部分,从而可以识别单个物种
Mastick和Wood认为,这种方法可以用于研究其他罐头鱼(如沙丁鱼)中的寄生虫水平。他们还希望这个项目将有助于建立新的、偶然的联系,从而进一步深入了解过去的生态系统 “这项研究的产生是因为人们通过小道消息听说了我们的研究,”伍德说。“我们只有通过建立网络和建立联系来发现未开发的历史数据来源,才能对过去的生态系统有这些见解。”这篇论文的合著者是华盛顿大学本科生阿斯彭·卡特拉,以及海鲜产品协会的布鲁斯·奥德加德和弗吉尼亚·吴