揭秘！在美国，亚洲鲤鱼怎么就混成了“生态魔王”

我们常见到的亚洲鲤科鱼类是这样的。

但画风一转，同样的亚洲鲤科鱼类在美国是这样的。

中国人眼里的驯良家鱼、盘中美餐，美国人心中来势汹汹的外来入侵者、泛滥成灾的生态破坏者，草、青、鲢、鳙到底经历了什么，让它们跨越整个太平洋就来了个“从小甜甜到牛夫人”的大变身？

日前，由德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心、中国科学院水生生物研究所、法国图卢兹第三大学生物多样性与进化实验室等多家单位组成的研究小组，对北美1800多个小流域的淡水鱼类群落进行研究，从功能性状的角度揭示了淡水鱼类入侵的生态学机制。

“亚洲鲤鱼到了北美，不挑食，没有天敌，适应性强，繁殖又快。这些因素叠加在一起，导致了它们的泛滥。”该研究的第一作者兼通讯作者、水生所研究员苏国欢总结说。

说起在美国的亚洲鲤鱼，一般是对鲤鱼、鲢鱼、草鱼等大约十种不同的亚洲鲤科鱼类的统称。我们的四大家鱼对美国而言，就是最可怕的四大入侵物种。数据显示，美国几乎所有水系都有了亚洲鲤鱼的身影。一些河流中亚洲鲤鱼的数量占鱼类总量的90%，光伊利诺伊河，每公里河道可能生活着二十多吨亚洲鲤鱼。作为最后防线的五大湖区，近期也报道已经发现了三种亚洲鲤鱼的踪迹，其中两种在美国境内，一种在加拿大境内的水域。

相隔万里，亚洲鲤鱼可不是跃过太平洋自己游到美国的，最开始它是作为“猴子的救兵”被美国渔业专家搬到美国的。20世纪60年代，美国水资源污染严重，水体氮磷指标超高，导致藻类等水生植物疯狂生长，阻塞河道，危害极大。在防藻过程中，美国专家发现滤食性（主要就是以水中的浮游生物为食）且食量超大（每天要摄入相当于自身重量约40%的水草、浮游植物等）的亚洲鲤鱼才是除藻高手。草鱼吃草，小菜一碟，鲢鱼过境，诸藻全消。于是，20世纪70年代美国先后引入了六种亚洲鲤鱼放养到藻类肆虐的河流湖泊中。

亚洲鲤鱼果然不负众望，很快轻松搞定水藻，又借着水体中食物充足，自己也长得膘肥体壮，个头吓人，然后随着频繁暴发的洪水一路进入美国最大的河流密西西比河水系，再四散到全美国大大小小的河湖溪塘，终于把自己从“救世小精灵”整成了“混世大魔王”。

苏国欢说，亚洲鲤鱼入侵北美史正好印证了外来入侵物种从小做大到尾大不掉的几个重要环节：一开始引种，之后进行自我种群确认，再进行自我繁殖、种群延续，然后逐步扩散，最后造成当地生态灾难。

苏国欢的课题研究就是要回答一个基本问题，为什么某些非土著物种在新环境中得以生存，而某些则难以形成定居种？“所有的外来入侵物种都是从弱小的个体变成生态的巨人，”苏国欢说，“我们研究的出发点就是，生物入侵包含着物种本身的入侵能力以及当地生态系统的可入侵性两方面。苍蝇叮着有缝的蛋，我们就是要把两方面结合起来，找到苍蝇为什么能叮到缝。”

他们的研究叫做功能性状的多样性建模。他们收集了入侵物种的二十种性状，然后分析这些性状与入侵能力之间的关系，给每个指标打分，列一个排行榜。打分发现，去除人为引种偏好的影响，入侵能力排在第一位的是繁殖力，繁殖能力越强，种群数量越多，扩散越快；其次是体型大小，体型越大，天敌越少，个体越容易存活，寿命越长；再其次营养等级、杂食性等，都是重要的因素。

在环境入侵性方面，他们用了两个功能距离指标来衡量：相邻个体间距离，根据功能性状值，衡量本地物种跟入侵物种空间位置的远近；空间中心位置，入侵物种与本地物种功能空间分布中心的距离。研究发现，外来物种和本地物种的距离越远，离本地群落功能中心越近，就越能入侵成功。“就像一个插班生，到了新班级，竞争者越少，环境越友好，就越能站稳脚跟。北美地区也可能会有吃草的鱼，但规模不大，受到天敌影响，处于生态的平衡。结果外来入侵物种，一下就打破了平衡。”

亚洲鲤鱼的美国“变形记”，也让美国成为生物外来入侵的重灾区。“纳入我们统计的1800多个小流域，基本上囊括了美国本土所有水体环境。统计显示，美国80%以上水体的原始多样性受到破坏，外来入侵物种超过三百种，这在全球范围都属于最严重之列。为什么会造成这样的局面？一方面，经济快速发展，工业化导致生物流动性加剧；另一方面，外来物种的人为引入，对于其造成的生态危害准备不足。这也给我们很多启示。”苏国欢说。

非土著淡水鱼类物种地理分布图及功能空间分布格局示例（蓝色点为土著物种、红色点为非土著物种）。

理论假说示意图。

利用功能性状的多样性建立起的数据模型将为外来生物入侵潜力评估提供帮助。“通过构建一个完善的全球鱼类功能性状数据库，就可以基于此利用机器学习和AI开发出一套全球鱼类入侵风险评估系统，对未来引种提供科学指导。比如，某一个湖泊要引进一种经济鱼类，我们可以拿它的各种功能性状指标和现有鱼类相比较，看看他们距离的远近以及和环境中心的远近，就可以很轻松地评估它的生态风险，而不必等到外来入侵的事实发生后。而且这个模型和方法是通用的，经过调试优化，应该可以在其他生物类群中得到验证和推广。”苏国欢说，“现在外来物种入侵已经严重影响到全世界超一半河流的原始多样性，这一点显得尤为迫切。”（长江日报记者周劼 通讯员孙慧）

【编辑：邓腊秀】