在長江源尋魚，研究青藏高原土著魚的存活機理有何意義？

當海拔超過4000米時，不少初上高原的遊客會因空氣稀薄出現高原反應。而在海拔超4500米的長江源頭，一些魚群卻能依舊“活蹦亂跳”、繁衍生息。

在最低氣溫零下40至零下30攝氏度的情況下，長江源魚類是如何越冬的？氣候變化可能會對這些獨特魚類帶來哪些影響？3年多來，來自長江水利委員會長江科學院的研究團隊，在人跡罕至的長江源持續艱辛“尋魚”，逐步揭開當地關鍵魚種的越冬、繁殖機理，開啟長江源魚類棲息地研究和保護的序幕，為長江大保護提供科研支撐。

“第三極”的獨特裂腹魚

走進青海省漁業技術推廣中心冷水魚繁育車間，一條條小頭裸裂尻魚幼魚苗，在培育池裡遊動、覓食。這些生活在海拔4800米的長江源關鍵魚種，去年6月份首次實現規模化人工繁殖，如今長度達到10釐米。這批小頭裸裂尻魚是長江科學院研究團隊在長江南源——當曲，捕獲發育成熟的親魚，透過人工授精獲取受精卵後人工繁殖而來的。

長江被譽為我國淡水漁業的搖籃、魚類基因的寶庫。業內人士介紹，長江源頭地處被稱為地球“第三極”的青藏高原腹地，當地土著魚類基本分佈在海拔4000米以上地區，且多為我國的特有魚種。

海拔高也意味著魚類生長速度極為緩慢。在長江源，河湖的水溫、水質和平原地區差異很大。由於高寒缺氧，生物餌料十分貧乏，魚類普遍缺少食物來源，甚至只能透過刮食水藻勉強維持生存。

據青海省漁業部門統計，長江流域青海段分佈有土著魚類21種。“分佈在長江源頭區域的魚類主要有6種，其中包括2種裂腹魚和4種高原鰍屬。”長江科學院長江源關鍵魚類棲息地研究創新團隊負責人李偉介紹，2種裂腹魚中的小頭裸裂尻魚前期被認為只是植食性魚類，但研究發現，在越冬期，小頭裸裂尻魚轉化為肉食性，以處於同一個越冬場的高原鰍為食，成為長江源水域的頂級捕食者。這類頂級捕食者往往是關鍵種，透過捕食作用控制其他魚類的數量，維護著生態系統的平衡。

另一方面，從地理分佈來看，小頭裸裂尻魚分佈範圍狹窄，僅分佈在海拔4400～5200米的藏北地區，而另外一種裂腹魚和4種高原鰍是廣佈種，在青藏高原地區分佈較廣。因此，嚴格意義上長江源的關鍵魚類指的是裂腹魚中的小頭裸裂尻魚。

2019年，李偉帶領團隊參加長江源科考時，將小頭裸裂尻魚列為長江源魚類研究的代表物件。

觀察裂腹魚標本可以發現，這種魚的腹部後方有兩列對稱裂開的皮質層，左右各一列臀鱗沿皮質層有序分佈，看起來就像腹部裂開一樣，因此得名裂腹魚。李偉說，裂腹魚並不是某一種魚，而是隨著青藏高原隆起進化演變形成的一類魚的統稱，“在我國，裂腹魚類種數佔世界裂腹魚類種數的80%以上”。

小頭裸裂尻魚具有明顯的“三高”特性：隨青藏高原隆起進化程度最高、海拔分佈高、生活史晝夜溫差高，是長江源水生態系統健康與否的指示種，具有極高的科研價值、生態價值和潛在的經濟價值。

同時，在青藏高原最低氣溫達零下40攝氏度等極端環境下，長江源魚類表現出較強的適應性，長江源成為我國重要的高原生物多樣性物種資源庫和漁業資源基因庫。

研究表明，長江源魚類具有抗低氧、抗紫外線等多重抗逆性，是青藏高原獨特生態鏈中的關鍵因子。加上其主要類群分化時間與青藏高原階段隆升在時間上基本一致，對研究青藏高原隆起過程具有重要參考意義。

艱辛驚喜“尋魚路”

冬季，長江源接近零下30攝氏度的氣溫，讓河流發生“連底凍”：從水底到水面全部凍住。這種條件下，小頭裸裂尻魚等魚類怎麼存活？這個問題吸引著李偉和他的團隊持續研究長江源魚類。

透過查閱文獻得知，我國70餘種裂腹魚中，目前僅青海湖裸鯉、四川裂腹魚和短鬚裂腹魚在產卵場等方面有過相對詳盡的研究，裂腹魚類整體研究較少，關於冬季“連底凍”狀態下，長江源魚類如何越冬的研究處於空白。

由產卵場、索餌場、越冬場和洄游通道組成的“三場一通道”，是魚類生態學重點研究領域。綜合國內對長江源魚類的研究進展，李偉團隊決定從小頭裸裂尻魚的越冬場入手展開野外調查。

長江有三源：北源楚瑪爾河、正源沱沱河、南源當曲。個個一望無際，去哪裡尋找魚兒越冬場？

“長江源魚類完全適應了極低溫環境，具有明顯的地理分佈隔離特徵，因此不會沿河洄游至下游河段越冬。”李偉說，在實地科考後，他推斷長江源存在一片不會發生“連底凍”的水域，充當魚類的“避難所”。

經對比人為干擾因素、交通科研條件，李偉決定從位於玉樹州的長江南源當曲開始尋覓魚類越冬場。2019年4月，科考小組五個人，兩臺車，開始了沿河尋覓之旅。

4月的長江源，依舊白雪蓋地、河流冰封。當年玉樹遭遇雪災，冰雪融化時間相對推遲一個月，科考車輛行進在大雪覆蓋的高原，道路時隱時現，隨時面臨“趴窩”危險。

沿途遇到未凍住的河段，科考隊員穿戴防水服和潛水面罩，帶著採集裝置，把頭埋入冰冷的河水中，近距離觀察魚類形態和水底環境，進行取樣，出水後人凍得直哆嗦。數百公里河道一段段搜尋。

受“放生”習俗和飲食習慣影響，當地藏族群眾很少捕魚。一次沿河野外調查過程中，李偉突然聽到警笛聲臨近。原來有附近群眾向警察舉報，認為他們在非法捕魚，“經過解釋才得以繼續採集樣本”。

冷風呼嘯，腳還被藏在鞋子裡的木蜂蜇傷過。長時間身處高寒缺氧的環境，有時不得不在車裡過夜，寂靜的野外和殘酷的自然環境一度讓隊員們想放棄。

在快熬不住的時候，驚喜出現了。一天下午，在一段沒有封凍的河流，李偉用手一探，發現河水是溫的。下水發現，有小頭裸裂尻魚等4種長江源魚類在這裡過冬。這意味著苦苦尋覓的越冬場終於被發現。

興奮勁過後，李偉在周邊觀察，很快找到魚兒在此越冬的奧秘：一處溫泉入河，保證這個河段常年不凍。他由此推測，小頭裸裂尻魚等長江源魚類在河流冰封前，從各處支流游到此地過冬，待夏季來臨，再游到不遠處的產卵場繁育。

隨後的研究異常順利。李偉團隊相繼開展了越冬場魚類組成、小頭裸裂尻魚等關鍵魚類回到越冬場時間以及越冬食物研究等；2020年揭示越冬場形成機制，找準關鍵魚類離開越冬場的時間並精準定位產卵場。由此，小頭裸裂尻魚的越冬機制、產卵機制、越冬和產卵時間等均被掌握。為獲得研究所用樣本，李偉練得一手撒網捕魚本領，加上長期被紫外線暴曬導致面板黝黑，被同事笑稱為“博士漁夫”。

需要更多研究和保護

調節梯度水溫、挑選魚卵進入不同水溫的培養系統，在位於青海省玉樹藏族自治州雜多縣的長江科學院江源基地裡，李偉正在開展魚類胚胎髮育實驗。在接連數天中，對數百顆魚卵進行不同溫度條件下的生存考驗，模擬氣溫變化對小頭裸裂尻魚受精卵發育的影響。

“全球平均氣溫上升已是科學界的共識，位於青藏高原的長江源是全球氣候變化的敏感區。”李偉說，掌握小頭裸裂尻魚的越冬、索餌、繁殖機理後，他開始擴大研究範圍，關注氣候變暖促使江源流域水溫升高，同時鹽湖擴張可能導致周圍河流鹽分提高等因素，將對水生態系統穩定性帶來的影響。

科考發現，江源地區的晝夜溫差最高達15攝氏度以上，小頭裸裂尻魚等高原魚類在水溫接近0攝氏度時仍能適應。但在一定高溫下，魚卵是否還能健康發育？在實驗場地，水溫設定在22攝氏度至28攝氏度的4個魚卵培育系統，以2攝氏度為溫差並列擺放，一旁的氣泵源源不斷地將氧氣注入水中。

為模擬自然中真實的水溫變化過程，每過12小時，李偉透過換水讓培養系統恢復到初始溫度，同時觀察魚卵的發育情況。經過數天的孵化，高溫條件下培育的部分魚卵破膜時發育異常，畸形率顯著高於對照組。李偉說，如果氣候持續變暖，將會對魚類生存繁殖造成衝擊，“河流鹽度升高風險不能忽視，需要進一步開展研究。”

“長江源生態系統非常脆弱，物種豐富度較低。”李偉說，高原魚類作為生態系統的重要組成部分，繁殖能力弱，一旦受到破壞，種群數量短期內難以恢復，水鳥等候鳥的生存食物基礎將受到威脅。

利用在長江南源蒐集的發育成熟親魚，李偉團隊透過人工授精獲取受精卵，在海拔4000多米的科考基地實施人工孵化，連續三年成功實現小頭裸裂尻魚人工繁殖。去年6月，首次實現規模化人工繁殖；今年6月，首次將人工孵化繁育的千餘尾小頭裸裂尻魚苗在當曲河畔放流。“未來一旦長江源關鍵魚類資源受損，就能實施適當的增殖放流，修復魚類生態系統”。

在李偉看來，找到小頭裸裂尻魚的越冬場、實現人工孵化，都還只是開啟長江源魚類棲息地研究和保護的序幕。“越冬場的魚從哪裡來，洄游通道如何，各種魚之間的生態位關係怎樣，這些未解之謎還需要深入觀察。”李偉說，從更長遠來看，人工培育並畜養相當數量的長江源關鍵魚類是開展系列研究的基礎，這需要科研機構做好長遠佈局。後續也可以透過生物資訊學分析，在魚類基因組水平上研究魚類與極端環境適應相關的特殊遺傳機制，透過技術手段將高原魚類的基因特性應用到良種培育、生物醫藥產品開發等領域，“從而實現對長江源魚類更好的研究和保護”。

【來源：瞭望】

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