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核心概念 生物多样性 收藏的文章 发布日期:2021年9月9日

如果你给一只蛤蜊一个河口:Potamocorbula的故事

摘要

当你看着旧金山湾时,你看到了什么动物?你可以看到很多鱼、鸟、斑海豹和海狮。你没有看到的是一只小蛤蜊(Potamocorbula amurensis)改变了整个海湾许多年前,船只意外地将这种蛤蜊从亚洲带入了海湾。很快,它们就大量地分布在各地。蛤蜊通过鳃抽水,吃水里的小颗粒食物,比如浮游植物(微观水生植物)和其他微观生物。manbetxapp在线登录Potamocorbula它们抽水的速度比其他蛤蜊快,而且它们吃的浮游植物比它们的份额要多。有时,Potamocorbula吃浮游植物的速度比浮游植物生长的速度还快!这对其他以浮游植物为食的动物造成了什么问题?做Potamocorbula美国的入侵只有负面影响?在这篇文章中,我们潜入海湾底部寻找一些答案。

谁是Potamo?

旧金山湾是一个河口那是许多不同物种的家园。如果你环顾海湾,你可能会发现鱼、鸟、斑海豹,甚至海狮。你看不到的是生活在海湾底部的蠕虫、螃蟹和蛤蜊。Potamocorbula amurensis这是一种世界各地都能找到的蛤蜊。我们给这种蛤蜊起了个绰号叫Potamo。作为一个外来入侵物种Potamo来自其他地方,并改变了他们的新家。1986年,船只意外地将波塔莫从亚洲带入旧金山湾压舱水1].他们到达后不久,Potamo非常喜欢他们的新家,所以他们迅速传播开来。最终,每平方米有1万多只蛤蜊,这相当于在你的课桌上放了2800只蛤蜊[1) (图1) !但Potamo是如何传播得如此之广,它们的入侵又如何改变了旧金山湾?

图1 - 1986年至1987年,Potamo在旧金山湾的初始分布。
  • 图1 - 1986年至1987年,Potamo在旧金山湾的初始分布。
  • 当它在1986年被引进时,在该地区只发现了少量的Potamo。仅仅6个月后,旧金山湾北端到处都是蛤蜊!在它们首次被引进的一年后,海湾里有成千上万只Potamo,它们今天仍然在那里。

Potamo在旧金山湾的传播和成功

有四个因素使Potamo得以在海湾地区扩张并取得成功。首先,Potamo能承受水中多种不同的盐含量盐度,这使它们能够在海湾盐度变化时生存下来[12].其次,马铃薯在不同类型中生存沉积物或构成海湾底部的物质,如泥浆和沙子。这使得Potamo更适合在海湾的许多地方生活,因为无论它们生活在什么样的沉积物中,它们都能感到舒适。12].第三,蛤蜊生活在大湾区的深水区和浅水区[12].第四,Potamo在寒冷的冬季和炎热的夏季水温中生存。1].它们在不同环境下的生存能力使得Potamo遍布旧金山湾。

和其他蛤蜊一样,Potamo的进食过程叫做滤食.与人类不同,蛤蜊没有头,所以它们不像我们一样吃东西。相反,它们有像鱼一样的鳃和被称为虹吸的管子,它们用来进食和呼吸。蛤蜊可以像吸管一样把虹吸从壳里伸出来吸水。蛤蜊的鳃就像一个筛子,可以把水中的食物颗粒截留下来,这样蛤蜊就可以过滤和排出水,保留食物。manbetxapp在线登录食物颗粒从鳃向口腔移动,在那里它们被食用和消化[manbetxapp在线登录2) (图2).

图2 -蛤蜊用它的虹吸管(白色箭头)把水吸进来,然后用鳃过滤水,去除悬浮在水中的浮游植物等食物颗粒。manbetxapp在线登录
  • 图2 -蛤蜊用它的虹吸管(白色箭头)把水吸进来,然后用鳃过滤水,去除悬浮在水中的浮游植物等食物颗粒。manbetxapp在线登录
  • 然后,蚌通过虹吸的另一部分(黑色箭头)将水排出。

Potamo滤水非常快,这意味着它们可以在很短的时间内吃很多食物。3.].例如,每平方米300只蛤蜊,或每平方英尺30只蛤蜊,可以在一天内过滤3785升水。这些水足够装满23个浴缸[4] !Potamo也不挑食,可以吃不同的生物,如浮游植物细菌[1].这意味着他们总是有东西吃。

Potamo和其他动物占据同样的领地,它们有几种不同的方式来与不受欢迎的邻居竞争。它们在沉积物表面附近挖洞,有时会把一半到三分之二的壳留在沉积物上面。Potamo从沉积物中伸出来,没有给其他动物留下太多的表面空间。蛤蜊也可以生活在一起,这使得其他动物很难找到足够的空间在它们旁边定居。Potamo数量众多,洞穴浅,高效的滤食性限制了潜在邻居的空间和食物。当与Potamo的耐受多种不同环境条件的能力相结合时,它们可以胜过许多其他物种[1].

浮游植物和非常饥饿的蛤蜊

Potamo喜欢吃的东西之一是浮游植物。浮游植物是食物网的重要组成部分,许多其他生物都依赖于它们。在Potamo入侵海湾之前,浮游植物的数量是季节性变化的;它们的数量在冬季和春季较低,而在夏季和秋季“开花”。在Potamo到来并扩散之后,浮游植物的数量在夏季和秋季保持在较低的水平,而夏季和秋季通常是浮游植物的高峰期[3.].自从Potamo的到来,浮游植物一直在减少。马铃薯吃浮游植物的速度比浮游植物生长的速度快,这可以限制浮游植物开花[4) (图3).

图3 - (A)在Potamo到达旧金山湾之前,浮游植物支撑着大量的鱼类种群。
  • 图3 -(一)在Potamo到达旧金山湾之前,浮游植物支撑着大量的鱼类种群。
  • 黑色箭头表示食物网中的什么吃什么。(B)在Potamo入侵后,可供其他物种食用的浮游植物减少了,这改变了食物网。红色箭头表示Potamo比图中其他物种吃更多的浮游植物(图中使用的图像由Tracey Saxby, Dieter Tracey, Kim Kraeer, Lucy Van Essen-Fishman和Jane Thomas提供,来自马里兰大学环境科学中心(ian.umces.edu/symbols/)的集成与应用网络,以及来自sv-clipart.com的Kamil Sulima提供的虾)。

幸运的是,Potamo不能消灭所有浮游植物,由于水的深度和流量。在浅水中,Potamo会抽干所有上方的水,并迅速吃掉现有的浮游植物。然而,在深水中,Potamo只能过滤底部附近的水,所以靠近水面的浮游植物是安全的。水流也可以在Potamo有时间过滤水之前把浮游植物从蛤蜊身边移走,这样浮游植物就可以避免被吃掉[3.].

来自河流和雨水的淡水与含盐海水混合,改变了河口的盐度,动物对这些变化做出了反应。浮游植物随着海水移动,所以当潮汐推动海水在海洋和海湾之间来回移动时,它们暴露在盐度的变化中。蛤蜊的数量也会随着盐度的变化而变化,但在更长的时间内以不同的方式变化。小蛤蜊漂浮在水中,在潮汐的推动下在新的地方定居,就像种子在微风中漂浮一样。然而,就像扎根的树木一样,单个的蛤蜊一旦定居在底部就无法离开。因此,Potamo不能追逐浮游植物,而必须等待浮游植物的到来[4].

浮游植物位于食物网的底部,这意味着它们是蛤蜊和鱼类等动物的食物来源。蛤蜊和鱼会被其他动物吃掉,比如更大的鱼和螃蟹,这些鱼和螃蟹又会被更大的动物吃掉,比如鸭子、鲨鱼和海狮。当浮游植物数量不足时,整个食物网都会受到影响。浮游动物是生活在水中的小生物,可以吃浮游植物。自从Potamo搬进来,开始吃这么多浮游植物,浮游动物的数量就减少了,浮游动物的捕食者(如虾和凤尾鱼)吃得更少了,自从Potamo入侵海湾后,浮游动物的数量也减少了[4) (图3).

马铃薯对所有人都是坏消息吗?

马铃薯的入侵不仅是负面的!大量的Potamo为潜水鸭、鲟鱼和螃蟹等底层动物提供了更多的食物[14].其中一个受益于Potamo的物种是较小的秧鸡,一种在海湾过冬的底栖候鸟[5].在Potamo之前,较小的蛤蜊以一种本地蛤蜊为食Macoma balthica(绰号Macoma)。

让我们来看看蛤蜊作为猎物的细节。蛤蜊从蛤蜊中获得的能量取决于很多因素:蛤蜊有多少营养,它被消化的难易程度,蛤蜊埋得有多深,以及一只蛤蜊在一次潜水中吃了多少蛤。最好的食物来源给了蛤蜊最多的能量——比它们用来捕捉、消化和碾碎蛤蜊的能量还要多。5].Potamo的氮和脂肪含量较高,能量是Macoma的三倍。Potamo的壳比Macoma的壳更厚,也更难压碎,但Potamo是更好的食物来源。Scaups消化Potamo的壳需要更多的能量,但它们从Potamo中获得的能量比Macoma更多[5].

Potamo比Macoma更容易获得,而scaups在一次潜水中通过食用Potamo可以捕获更多的蛤蜊。对于一只鸟来说,潜水需要消耗大量的能量——它们必须屏住呼吸,顶住水压才能潜到水底。因此,他们每次潜水都想捕获尽可能多的蛤蜊。Scaups吃埋在5厘米(约2英寸)深的蛤蜊。大多数Potamo生活在这个范围内,而只有一半的Macoma生活在同样浅的深度[5].所以,总的来说,Potamo是比Macoma更好的食物来源。

Potamo:也许是好,也许是坏,但肯定会一直存在下去

虽然旧金山湾不是波塔莫的原始家园,但它们没有离开的迹象。人类不吃这些蛤蜊,所以我们必须依靠它们的捕食者来控制蛤蜊的数量。正如我们已经解释过的,Potamo既帮助了它的新家,也伤害了它。食物网可能是混乱的,随着新物种的引入,物种之间的关系也会变得复杂,比如Potamo。虽然旧金山湾物种的未来和Potamo在海湾的主导地位仍然未知,但有一件事是肯定的:大自然总是在变化和进化。

术语表

河口来自河流的淡水和来自海洋的盐水混合的栖息地。河口包含淡水和咸水,许多植物和动物可以在这里生活和生长。

外来入侵物种引进到一个地区的物种生存、繁殖和传播,给新地区带来了问题。

压舱水为保持平衡而由船载的水,在移动或静止时可以排空或补充。在被排出的水中,动物可以被移动和释放到新的栖息地。

盐度含盐量:水体中的含盐量

沉积物沉淀物沉到水体底部的物质,如泥、沙和淤泥

滤食滤水:一种通过过滤结构(如腮)将悬浮的食物颗粒从水中分离的进食方法manbetxapp在线登录一些滤食动物是蛤、鲸和鱼。

浮游植物微小的漂浮植物生活在水中,从太阳获取能量,从水中获取营养。浮游植物是浮游动物、蛤蜊、鱼和鲸鱼的食物。

浮游动物以细菌、浮游植物和其他浮游动物为食的小型水生动物。蛤蜊、虾、磷虾和鱼都吃它们。

利益冲突

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。


参考文献

[1]卡尔顿,J. T.,汤普森,J. K.,施梅尔,L. E.和尼科尔斯,F. H. 1990。亚洲蛤对旧金山湾(美国加利福尼亚州)的显著入侵Potamocorbula amurensis一、引进与传播。3月生态。学监爵士。66:81 - 94。doi: 10.3354 / meps066081

[2]Dame R. F. 2011。海洋双壳类的生态学:生态系统方法.第二版。博卡拉顿,佛罗里达:CRC出版社。

[3]阿尔派恩,A. E.和克隆,J. E. 1992。营养相互作用和直接的物理效应控制着河口浮游植物的生物量和产量。Limnol Oceanogr。37:946-55。doi: 10.4319 / lo.1992.37.5.0946

[4]基默尔,W. J.和汤普森,J. K. 2014。浮游植物的生长平衡蛤和浮游动物放牧和净运输到旧金山河口的低盐度区。河口海岸37:1202-18。doi: 10.1007 / s12237 - 013 - 9753 - 6

[5]里奇曼,S. E.和洛夫沃恩,J. R. 2004。旧金山湾本地和外来蛤的相对觅食价值。生态。达成。14:1217-31。doi: 10.1890 / 03 - 5032

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