底栖动物生态纳入长江考核指标
今年6月,生态环境部、发展改革委、农业农村部、水利部4部委联合印发实施《长江流域水生态考核指标评分细则(试行)》,明确提出2022—2024年在长江流域17省(自治区、直辖市)开展水生态考核试点。
《评分细则》按河流、湖泊、水库进行分类评价。其中,河流有10个指标,湖泊有11个指标,底栖动物物种数被纳入河流和湖泊的考核指标之中。
底栖动物,指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的无脊椎动物群,主要包括环节动物(寡毛类、多毛类、蛭类)、软体动物(螺类、蚌类)、节肢动物(水生昆虫、甲壳类)、扁形动物(涡虫)等。
底栖动物一直不被人们“看见”。但它们数量庞大且种类繁多,是长江生态系统的生物指示器,广泛用于水生生态系统健康评价,是水底世界的“无声英雄”,是水生态环境监测的“水下哨兵”。
目前,欧美等国均构建了以水生生物为核心的水生态监测评估体系,把水生态评估结果作为推动水生态系统改善的重要依据。
水生态专家、武汉市生态环境科技中心徐栋博士介绍,此前,国内外对于小流域水生态监测拥有成熟经验。但长江全长6300多公里,这个巨型流域系统的结构、功能以及演变规律极为复杂,各地水体面临的生态环境突出问题千差万别。因此,这个基于巨型流域尺度的水生态监测考核是一个前瞻性的工作,还有待不断探索完善。
目前,长江流域共记录底栖动物1000余种,其中中游共记录500余种。它们种类繁多,形态各异,生态习性千差万别。
那么,长江武汉段的底栖动物,有哪些精彩之处?中国科学院水生生物研究所副研究员崔永德,向我们讲述了蜉蝣“朝生暮死”、涡虫“返老还童”、鳑鲏与河蚌是“天生一对”等底栖动物的生态故事。
蜉蝣“朝生暮死”,演绎“凄美虫生”
三巨头EPT物种幼虫
石蝇
长江中的水生昆虫类别很多,包括:蜉蝣目、襀翅目、毛翅目、双翅目、半翅目、鞘翅目、蜻蜓目等类群。形象地说,它们主要是蜉蝣、蚊、蜻蜓的幼虫。
相较于陆生昆虫,人们对水生昆虫了解较少。但它们中也不乏一些文人雅士诗词称颂的“明星物种”。比如“EPT”,形象地说,它们主要是蜉蝣、石蝇、石蛾的幼虫。
古人很早就观察蜉蝣这种小生物。“蜉蝣之羽,衣裳楚楚。心之忧矣,於我归处”,“蜉蝣朝生而暮死,而尽其乐”,道尽了蜉蝣短暂凄美的虫生。“寄蜉蝣于天地,渺沧海于一粟”,豪迈中又透着苍茫。
蜉蝣是一类古老的昆虫,被认为是活化石之一。其成虫的寿命极短,多数只有数小时或1—2天的存活时间,所以有“朝生暮死”之说。
由于对环境的敏感度高,蜉蝣数量可作为衡量环境污染程度的标尺。
蜉蝣与石蝇、石蛾作为三类水生昆虫,对水质污染极敏感且共栖于同一生境,因而特别适合作为水生态监测与评价的对象。研究人员取其各自目的拉丁名首字母,共同组成了一个 “EPT”类群,给予它们“清洁水质指标生物三巨头”的美名。
涡虫切成279块还能“再生”
再生是一个古老的科学命题,也是生物学的重要奥秘之一。再生的过程中,生物体能够对损伤失去的器官、组织进行自我修复和替代。
人类在19世纪就发现了涡虫神奇的再生能力。1898年,一个叫摩尔根的生物学家就开始了对涡虫的研究。他将一条不到2厘米的涡虫切成了279块,每一块最后都能重新长成一只新的涡虫。它由此成为“再生之王”。
后来科学家们不断地将涡虫进行花式切块,横着切,竖着切,斜着切,沿边切,挖出一小块切……进而研究涡虫的再生机制,研究它的干细胞迁移路径、分化,希望能够将涡虫的这种再生功能搞清楚,揭示这一调控机制并加以运用,或许可以让人类获得和涡虫一样的“返老还童”能力。
鳑鲏鱼与河蚌是“天生一对”
生物间的互动极为多变,有残酷的捕食和寄生,也有温馨感人的共生现象。
鳑鲏鱼是一种小型鱼类,经常遭到凶猛鱼类的驱赶和捕食,自身难保的情况下,于是寻求河蚌的帮助。
繁殖季节来临,鳑鲏鱼雌鱼会辗转找到河蚌,把产卵管伸入河蚌的进水孔(进水孔是河蚌呼吸和进食的通道,有充足的氧气与食物供给),将鱼卵产在河蚌体内的外套腔里,雄鱼则趁机在河蚌附近排出精子,使河蚌体内的鱼卵受精。之后受精卵会在河蚌体内受到保护,直到孵化成幼鱼,再游出河蚌体外。
河蚌也很聪明,在“收养”鳑鲏鱼后代的时候,它们也会将自己的孩子托付给鳑鲏鱼抚养。原本在河蚌体内的幼蚌也会附着在幼鱼身上,将子代散播至各处。鳑鲏鱼与河蚌的组合相互合作,都有助于两者后代的繁衍。
哪些蚌类能够“怀”上珍珠?
背瘤丽蚌
淡水贝类和人类的关系十分密切,不仅可食用(如田螺、河蚌、河蚬)、制作工艺品(如淡水珍珠),同时也是经济鱼类、鸟类的食物。
河蚌是各种淡水蚌的统称,目前淡水珠蚌主要包括三角帆蚌、褶纹冠蚌、背瘤丽蚌等。其中三角帆蚌是我国特有品种,广泛分布于河北、山东、湖北、湖南、安徽、江苏、浙江、江西等省,在各个湖泊分布较多。它是淡水养殖珍珠的主要品种,育出的高品质珍珠光滑细腻、形状较圆、色泽光亮。
褶纹冠蚌的壳比三角帆蚌薄,壳表面深黄绿色至黑色。相对于三角帆蚌,它所产出珍珠的质量略差,但对栖息环境的要求较低,且产量高,成珠快,所产珍珠呈长圆形,红色或粉红色。
背瘤丽蚌壳厚而坚实,壳面有瘤状结节,并连成条状。现已列入《国家重点保护野生动物名录》和“三有”物种名录,被严令禁止捕采。
淡水贝类中的双壳类,因其独特的滤食方式及其对重金属、持续性有毒有机污染物等具有较强的生物富集作用,常被用来净化水体。
以褶纹冠蚌为例,它们栖息于水体淤泥中,主要以水中的微小生物及有机碎屑等为食,就像过滤器,清理着湖中的杂质。
据统计,长江流域有淡水贝类318种,其中特有种200种。由于大多数淡水贝类生活周期相对较长,种群资源一旦遭到破坏很难恢复,长江中下游目前有56.5%的贝类处于濒危状态。
原文刊于《武汉晚报》2023年7月12日第3版
记者金文兵 通讯员江小蝶