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標題: 科學家如何戰勝入侵北美五大湖的「吸血怪」﹖ [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-12-2 05:50 AM 標題: 科學家如何戰勝入侵北美五大湖的「吸血怪」﹖

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　　入侵性的海七鰓鰻曾對北美地區的原生魚類造成巨大威脅﹐直到科學家偶然發現了一項突破性的解決之道。有一種吸血性入侵種幾乎讓北美五大湖價值70億美元的漁業分崩離析﹐但官員正在擊退這種動物獲得罕見勝利。
　　超過一世紀前﹐人類活動將原生於大西洋的海七鰓鰻(sea lamprey)引進北美五大湖﹐於是它們開始以當地魚類為食﹐包括鮭魚﹑湖紅點鮭﹑藍梭鱸。北美五大湖漁業委員會(Great Lakes Fishery Commission﹐簡稱GLFC)的立法事務與政策主任葛雷·麥可林奇(Greg McClinchey)說﹕「基本上﹐它們是直接游進來的。我們在興建運河時為它們打開門戶。」GLFC是領導七鰓鰻防治工作的國際組織。
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　　一隻七鰓鰻在寄生期可以殺死多達18公斤的魚﹐而且每隻雌性海七鰓鰻會產下大約10萬顆卵﹐其中約有75%能成功存活。「它們在全盛時期吃掉超過4535萬公斤的魚。」麥可林奇說﹕「從這個角度來看﹐它們是與人類爭奪這項資源﹐而且還獲勝了。它們對自然生態系的破壞比人類更大﹐這是很難做到的事。」。
　　不僅北美五大湖區的魚類沒有準備好抵禦七鰓鰻﹐這片地區也缺乏可控制這種入侵動物的自然掠食者。所以﹐人類是怎麼扭轉局勢的﹖答案是一場長達數十年的活動﹐最終在整個流域範圍控制這種入侵性魚類﹐這在全世界的野生動物管理領域都是無可比擬的勝利。
　　成功的關鍵是一種新型殺鰻劑。截至2024年為止﹐這種藥物已經殺死北美五大湖區約90%至95%的七鰓鰻﹐卻不會對當地特有種造成傷害。北美五大湖漁業委員會的執行秘書馬克.加登(Marc Gaden)說﹕「毫無疑問的是﹐這在全球任何地方都是前所未見的勝利﹐我們面對破壞力這麼強﹑地理分佈範圍這麼廣的動物﹐卻依然能夠使用一種選擇性技術來控制。」。他又說﹕「這拯救了北美五大湖的漁業。」。
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　　2024年10月威斯康辛州的巴德河經過殺鰻劑處理後呈現紅色。由於海七鰓鰻是從這裡開始自己的一生﹐所以這條河每隔幾年就會進行防治處理。這種古老魚類的狩獵機制很簡單﹐它們沒有傳統的顓而是使用由鋒利齒環組成的口盤結構。七鰓鰻會利用口盤牢牢抓住任何魚的體壁(它們不挑食)﹐接著運用如芝加哥謝德水族館(Shedd Aquarium)的資深水族專家伊凡·金恩(Evan Kinn)所描述的「粗壯﹑佈滿牙齒的舌頭」。「它們會用舌頭在魚的體腔上打洞﹐暴露出開放性傷口﹐然後它們的唾液會讓傷口無法癒合﹐使血液持續流出來。」金恩說﹕「我相信這對宿主魚來說一定非常不舒服也非常不愉快。」。
　　七鰓鰻在20世紀中葉開始穩固發展時﹐漁民曾抱怨﹕「他們拉起漁網時﹐網中已經有非常多死魚﹐使他們站在甲板上都忍不住想吐。」垂釣者在聽證會上作證﹐七鰓鰻正在迅速殺死魚類﹐速度大約是商業捕魚的五倍。加登說﹕「每當一隻七鰓鰻出現在一條先前從未發現過七鰓鰻的溪流或河川﹐例如密西根州的克林頓河或奧奎歐克河﹐民眾就會有一種『風雨欲來』的焦慮感﹐因為他們知道這是什麼意思。」。
　　到了1954年﹐美加兩國﹑八個州﹑一個省及數個部落利益組織之間訂立條約﹐促成GFLC的誕生。加登表示﹐當時地方政府已嘗試過多種防治措施﹐例如堰堤﹑水壩﹑電擊﹐甚至是「巨型濾器」。這些措施都沒有效。「顯然他們需要尋找的辦法必須能在河床中殺死七鰓鰻幼體﹐以免它們變成致命的未成年體﹐然後從河床進入湖泊並殺死魚類。」他說﹕「殺鰻劑計畫就是這樣出現的。」。
　　1950年密西根大學的科學家開始與哈蒙德灣生物站的官員合作。這座生物站位於休倫湖畔﹐由一間海岸防衛隊設施改造而成。這個團隊想要找到所有入侵種防治組織都夢寐以求的辦法﹕某種會殺死入侵種﹐同時完全不傷害原生種的化學物質或化合物。「殺魚並不是什麼高深的學問。漁業管理者其實常常在做這種事。」加登說﹕「真正困難的是只殺死目標﹐同時讓其他一切保持完好。」。
　　研究人員在實驗室進行七年的「醃黃瓜罐測試」﹐將原生魚類和七鰓鰻浸泡在相同物質中﹐比較它們的死亡率﹐結果得出一項發現﹕3-三氟甲基-4-硝基苯酚(3-trifluoromethyl-4-nitrophenol﹐又稱TFM)非常有效﹐因為七鰓鰻歷經3億5000萬年的生物機制尚未演化出代謝這種物質的能力。「當時是1950年代﹐所以研究人員會寫下化學名稱﹐然後會有一張小表格記錄水溫﹑放入物質的時間﹑四小時後觀察到的結果等內容。」加登說﹕「結果通常會寫得非常具體﹐例如魚在30秒內死亡。但對於TFM﹐研究人員只有寫『特別』一個詞。」。
　　TFM的結果確實很特別。這種物質成為GLFC防治計劃的基幹﹐而這項計劃開展得很謹慎。工作人員被派出大約一周的時間﹐將液體形式的TFM用於淺溪中。七鰓鰻幼體會集中分佈於淺溪區域﹐長成未成年體之後才會嘗試移動到較深的水域進行狩獵。「我們在一條溪的水層中使用TFM﹐深度大約是一兩公尺﹐這樣才能達到有效濃度。」加登說﹕「如果是像聖瑪麗斯河那樣又深又寬的水域呢﹖世界上大概沒有足夠的TFM可用。」。
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　　深水域一直是七鰓鰻的庇護所﹐直到1990年代開始使用氯硝柳胺(niclosamide)才出現轉機。氯硝柳胺是一種長效型毒物﹐會沉入水底並以河床為作用目標。目前計劃維持相同的策略﹐同時巧妙利用水壩和堰堤來限制七鰓鰻的擴散。儘管GLFC獲得成功﹐七鰓鰻依然對該地區的漁業經濟造成相當大的威脅。加登表示﹐2020年因邊境管制及其他COVID-19防疫規範的影響﹐那年只使用了平常用量25%的殺鰻劑﹐2021年也只有使用平常用量的75%。當那幾批七鰓鰻成年後受到GLFC的密切關注。
　　加登說﹕「不出意料的是﹐那些七鰓鰻的數量超出平常範圍﹐我們也接到垂釣者和大眾的來電。」他說﹕「七鰓鰻就是懸在我們頭上又逐漸迫近的危害﹐如果我們放鬆管制﹐即使只是一小段時間﹐它們也會大力反彈。」2022年防治處理的程度回歸正常之後﹐儘管七鰓鰻的數量還是很多﹐卻開始再度下降。這項意外實驗再次證明GLFC的計劃是多麼有效。如今GLFC每年能殺死大約850萬隻七鰓鰻。研究人員也在研究替代的處理方式﹐包括使用基因改造和CRISPR基因編輯技術。
　　加登說﹕「目前我們只是在努力瞭解七鰓鰻的基因體;我們沒有改動任何基因。」他說﹕「但科學家已經提出一種非常誘人的想法。他們確實認為﹐如果謹慎運用基因學﹐有可能在50﹑60年內完全消滅七鰓鰻。

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