亚马孙流域生活着超过两千种鱼类。图为红腹锯脂鲤，亚马孙流域的一种淡水鱼类。图源：Gregory Moine. CC BY 2.0
撰文 | 夏志坚
责编 | 陈晓雪
●●●
位于南美的亚马孙盆地面积超过600万平方公里。湿热的气候加上肥沃的土壤，令亚马孙盆地的绝大部分都被茂密的雨林覆盖，这里也因此成为了世界上物种最为丰富的地区 [1]，包括生活在盆地密集水网中的淡水鱼。
目前一共发现有2257种鱼生活在亚马孙盆地，占到了全球已知淡水鱼种的15%，其中有1248种为亚马孙盆地所独有。一个有趣的现象是，种类繁多的鱼类在亚马孙盆地的空间分布表现出了极高的差异性，例如只有6%的亚马孙鱼种生活在海拔300米以上的河流中 [2]。是什么因素影响了鱼类的分布，造成了不同地区鱼类多样性的差异？
为了研究这一问题，由法国、巴西、玻利维亚、哥伦比亚等国的研究机构组成的国际科研团队通过宏观生态学和地理空间的方法，利用目前最全面的鱼类生存数据库（www.amazon-fish.com）对亚马孙盆地的鱼类分布及其影响因素进行了探究，结果表明河流大小是影响亚马孙盆地鱼类分布最重要的因素。与此同时，该团队还发现与世界上其他地方的鱼种分布情况不同，生活在亚马孙河上游的鱼种数要比下游的多。9月12日出版的《科学进展》发表了这一最新发现[2]。
研究人员发现在亚马孙盆地中，河流大小、气候和能量的可获得性对淡水鱼的物种丰富度分布（richness patterns）起着重要的作用，而且在这三个因素中，最重要的是河流大小。研究人员认为河流大小之所以对鱼群种类的分布有如此重要的影响，主要是因为河流大小直接影响鱼群的规模，当河流变小，鱼群规模也会下降，因而也更容易灭绝。此外，河流越大就具有越高的生态异质性，也就有更大的可能形成新的物种，而且越高的生态异质性也意味着更加多样的生态位，从而能够支持更多不同种类的鱼群共存。
然而，由于森林采伐 [3] 和修建水坝 [4]，亚马孙盆地的河流正面临破碎化的问题，研究人员认为，这很可能对生活在亚马孙盆地的鱼群造成不利影响。
“河流大小是多样性的关键影响因素。对于亚马孙盆地的鱼类多样性来说，两个与栖息地碎片化有关的人类因素是重要的：森林采伐和修建水坝。森林采伐减少了一些鱼种的栖息地，因此增加了这些鱼种灭绝的风险。大坝破坏了水文连通，而水文连通对于物种的扩散过程是不可或缺的。水文连通的破坏分隔了种群，因此增加了灭绝的风险（尤其对于迁徙物种来说）。” 论文的通讯作者，法国发展研究所（Institut de recherche pour le développement）进化与生物多样性实验室的高级研究员蒂里·奥贝尔多夫（Thierry Oberdorff）在回复《知识分子》的邮件中写道。
与通常情况不同的是，亚马孙河西部（上游）的鱼种数量比东部（下游）要高。在亚马孙盆地鱼种数最高的15个科（占据了78%的亚马孙盆地鱼种数）中，有14个科的鱼类在西部都比东部多，其中6个科的差异达到了统计显著性。而在世界的其他地方，河流下游的鱼类多样性往往更高，因为河流下游的生产力更高、生境更为丰富、河道之间的连通性更好。
研究人员认为，造成亚马孙盆地鱼种分布独特性的一个可能原因是，历史上西部的气候更加稳定，而东部的气候曾经历过严苛的变化：在末次盛冰期期间（约2.1万年前），亚马孙盆地东部的气候经历了明显的干湿交替，而西部在过去25万年间的气候则相对稳定，这使得东部地区的鱼种相对于西部更容易灭绝。
考虑到由于人类活动造成的气候变化正日益显现，亚马孙盆地鱼类未来的生活是否会因此变得更加严峻？
奥贝尔多夫认为局部地区的鱼群可能会有灭绝的风险，但是如果将亚马孙盆地作为整体来考虑，在可预见的未来，气候变化并不会对鱼群种类造成太大地影响。
“气候变化可能通过改变水温、可获得水量以及流量对亚马孙鱼群造成影响。由于一些鱼种的生境偏好，这些变化可能改变鱼种的分布，甚至可能因为完全失去适宜生境而导致一些地方或地区性鱼群的灭绝。一些模型研究表明，气候变化加上森林砍伐会增加区域的干旱程度，造成盆地东南部淡水生境萎缩进而令当地鱼群灭绝。但是如果把亚马孙盆地作为整体来考虑，预计在不远的将来（2050年），只会出现温和的水温上升，季节性流量的时间和幅度也只会发生适度的变化，鱼群整体的多样性在未来不会受到太大的影响。” 奥贝尔多夫对《知识分子》表示。
参考资料
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Amazon_basin
[2] https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaav8681
[3]https://wwf.panda.org/our_work/forests/deforestation_fronts2/deforestation_in_the_amazon/
[4] https://www.popsci.com/environmental-damage-amazon-river-dams/
制版编辑|皮皮鱼
更多精彩文章：
不是鱼，如何知道鱼的快乐？
唇齿留“鲜”的科学
点击阅读原文，和知识分子一起聆听古典音乐。
继续阅读
阅读原文