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俗话说，人多力量大。但在海洋中，科学家们发现鱼群聚集在一起并不一定能提高生存机会；相反，在某些情况下，鱼儿越多，它们越会成为捕食者的目标。麻省理工学院和挪威海洋学家最近在毛鳞鱼的产卵季高峰期探索挪威海岸外的一大片海洋时观察到，每年2月，数十亿的毛鳞鱼从北极冰盖的边缘向南迁徙到挪威海岸产卵，而挪威的海岸线也是毛鳞鱼的主要捕食者大西洋鳕鱼的中途停留地。当鳕鱼向南迁徙时，它们以产卵的毛鳞鱼为食。
麻省理工学院的研究小组近日在《自然通讯生物学》发表该研究，他们在广阔的空间范围内捕捉到了单个迁徙鳕鱼和产卵毛鳞鱼之间的相互作用。利用基于声波的广域成像技术，研究人员观察到随机的毛鳞鱼开始聚集在一起，形成一个绵延数十公里的巨大鱼群。研究小组观察到当毛鳞鱼鱼群形成一种生态“热点”时，个体鳕鱼开始聚集在一起作为回应，它们形成一个自己的巨大鱼群。成群的鳕鱼超过了毛鳞鱼，在短短几个小时内，就吃掉了超过1000万条鱼。这是有史以来记录的最大规模的掠食事件，无论是从涉及的个体数量还是发生的区域来看都是如此。
对于毛鳞鱼的整体数量而言，这一事件对它们可能影响不大；被捕食的鱼群占该地区产卵的毛鳞鱼的0.1%。然而，随着气候变化导致北极冰盖退缩，毛鳞鱼将不得不游得更远才能产卵，这将使得该物种更容易受到自然捕食事件的影响，比如该团队观察到的这次事件。
由于毛鳞鱼是许多鱼类（包括鳕鱼）的食粮，因此，以接近单个鱼类的分辨率和跨越数万平方公里的大规模范围持续监测它们的行为将有助于维护该物种和整个海洋的健康。
“在研究中，我们发现自然灾难性捕食事件可以在几个小时内改变当地捕食者和猎物之间的平衡，”麻省理工学院机械和海洋工程教授Nicholas Makris说，“对于拥有许多空间分布的种群中心或生态热点的健康种群来说，这不是问题。但是，随着这些热点的数量因气候和人为压力而减少，我们所目睹的对关键物种的自然‘灾难性’捕食事件可能会对该物种以及依赖它们的许多物种造成严重后果。”
根据鱼鳔特有的声学共振来区分不同物种
在这项新研究中，团队新分析了他们于2014年2月在挪威海岸外的巴伦支海巡航期间收集的数据。在那次巡航中，该团队部署了海洋声波导遥感 (OAWRS) 系统，这是一种声波成像技术，它采用垂直声学阵列，附在船底，将声波发送到海洋中并向四面八方发出。这些波可以传播很远的距离，会从路径上的任何障碍物或鱼类身上反弹。
同一艘船或另一艘船拖着一组声波接收器，不断地从几十公里远的地方接收散射和反射波。然后，科学家们可以分析收集到的波形，绘制出大面积海洋的即时地图。
在此前的研究中，该团队重建了单个鱼类及其运动的地图，但无法区分不同的物种。在这项新研究中，研究人员应用了一种新的“多光谱”技术，根据鱼鳔特有的声学共振来区分不同物种。
“鱼鳔会像铃铛一样产生共鸣。鳕鱼的鳔很大，但共鸣很低，就像大本钟的钟声一样，而毛鳞鱼的鳔很小，共鸣就像钢琴上的最高音符。”Makris说。
通过重新分析海洋声波导遥感 (OAWRS)数据来寻找毛鳞鱼和鳕鱼的特定频率，研究人员能够对鱼类群体进行成像，确定它们的物种含量，并绘制出每个物种在大范围内的移动情况。
毛鳞鱼与鳕鱼的大规模捕食事件
研究人员将多光谱技术应用于2014年2月27日收集的海洋声波导遥感数据，当时正是毛鳞鱼产卵季节的高峰期。他们绘制的新地图显示，在清晨的几个小时里，毛鳞鱼大部分时间都独自游动，以随机个体的形式，松散地聚集在挪威海岸线上。当太阳升起，照亮水面时，毛鳞鱼开始潜入较暗的深处，可能正在寻找海底产卵的地方。
研究小组观察到，随着毛鳞鱼下潜，它们开始从个体行为转变为群体行为，最终形成了一个由约2300万条鱼组成的庞大鱼群，它们以长达十多公里的协调波浪形式移动。
研究人员发现毛鳞鱼有这种临界密度，如果它们彼此足够接近，它们可以采用它们能够感知到的周围其他鱼的平均速度和方向，然后形成一个庞大而连贯的鱼群。鱼群开始像一个整体一样移动，这种连贯的行为此前从未在毛鳞鱼中出现过。这种一致的迁徙被认为可以通过利用群体的集体运动来帮助鱼类在远距离上节省能量。
然而，在这种情况下，一旦毛鳞鱼鱼群形成，它就会吸引越来越多的鳕鱼。根据团队的声学测绘，鳕鱼很快形成了自己的鱼群，总数约为250万条。在短短几个小时内，鳕鱼在数十公里的范围内吞噬掉约1050万条毛鳞鱼，然后两个鱼群就解散了，鱼群四散而去。研究人员怀疑，如此大规模和协调的捕食在海洋中很常见，尽管这是科学家的第一次记录。
“这是第一次看到大规模的捕食者-猎物相互之间的生存之战，这种情况正在以巨大的规模发生。”Makris教授希望在未来部署海洋声波导遥感 (OAWRS)来监测其他鱼类物种的大规模动态。通过捕捉这些大规模动态，科学家可以更好地理解和保护海洋生物的微妙平衡。
本文仅代表资讯，不代表平台观点。供参考。
编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶
【参考资料】
https://www.nature.com/articles/s42003-024-06952-6
https://www.earth.com/news/largest-predator-prey-feast-ever-seen-in-the-ocean-enormous-quickly-altered-food-chain/
https://www.iflscience.com/largest-feeding-frenzy-ever-recorded-sees-10-million-fish-eaten-in-just-a-few-hours-76570
https://www.theinertia.com/environment/oceans-largest-predation-event-ever-seen-recorded-by-oceanographers/
https://news.mit.edu/2024/oceanographers-record-largest-predation-event-ever-observed-1029
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