郗旺
不管承認(rèn)不承認(rèn),我們?nèi)祟惪隙ㄊ且环N愛扎堆的動(dòng)物。這不,6月份就要召開的巴西世界杯足球賽,估計(jì)就要有超過700萬的游客前往里約熱內(nèi)盧觀賽和觀光,讓這個(gè)已經(jīng)有著600多萬人口的城市變得更加擁擠。不過,愛扎堆斷然不是人類的專利。在大海這一廣闊的世界之中,也有很多動(dòng)物喜愛扎堆在一起,其中有一些,甚至讓世界杯期間聚集的人潮相形見絀。這在生態(tài)學(xué)上被稱為集群現(xiàn)象,而海洋動(dòng)物的集群行為則是動(dòng)物界中最為多樣,也是最為引人關(guān)注的集群現(xiàn)象。那么,這些海洋動(dòng)物們?yōu)楹我言谝黄??扎堆在一起,?huì)對(duì)它們帶來什么影響呢?
潛水員在一群沙丁魚群下游過。沙丁魚群是典型的海洋中集群生活的代表,無數(shù)的小魚聚集在一起,不斷地變換隊(duì)形,令掠食者目不暇接。攝于菲律賓宿霧島(攝影/孟慶然)
要保護(hù)自己?來扎堆吧!
在海洋這個(gè)變幻莫測(cè)的廣闊空間之中,落單意味著生命危險(xiǎn)——因?yàn)橛陌档暮K?,潛伏著蠢蠢欲?dòng)的捕食者,會(huì)從出其不意的方向發(fā)起進(jìn)攻。若是自己沒有力量和速度,那么必定會(huì)成為別人的盤中餐。
于是,海洋中那些最為弱小的動(dòng)物們不約而同地采取了一個(gè)同樣的策略,來盡可能地保障自身的安全——那就是聚集在一起。聚集、再聚集,直到成為一個(gè)有著成千上萬乃至上億個(gè)體的群體時(shí),群體的力量將會(huì)保護(hù)其中的每一個(gè)個(gè)體。這里,最有名的例子可以說是沙丁魚了。
沙丁魚大軍
聚成球形闖世界
人們常常用“擠得和沙丁魚一樣”來形容擁擠的人群,這一方面指的是餐桌上罐頭里那塞得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)纳扯◆~,而另一方面也指在海洋中沙丁魚們組成的龐大群體。嚴(yán)格來說,通常所說的沙丁魚,其實(shí)是好幾種屬于鯡形目、鯡科魚類的統(tǒng)稱,目前一共有21種魚類可以用“沙丁魚”相稱,而以集群出名的,則更多的是擬沙丁魚屬的魚類。這些沙丁魚們普遍身體弱小,最長也不過十余厘米,這讓它們?cè)诓妒痴叩墓裘媲昂翢o還手之力。除了人類,海豚、鯨、鯊魚、金槍魚、旗魚和一些海鳥等都將沙丁魚視作美味,可以說沙丁魚是海洋捕食者菜單上出現(xiàn)頻率最高的名字之一。為了抗衡這些兇猛的捕食者,沙丁魚只好靠集群來確保種群的延續(xù)。
沙丁魚群在全球各大洋均有分布,南非附近海域的沙丁魚集群最為壯觀。南半球的夏季,由于表層水溫較高,喜愛較冷水溫的沙丁魚們大多生活在更靠南、水溫更低的南非厄加勒斯淺灘。這個(gè)時(shí)候,沙丁魚還比較分散。在白天,它們躲藏到幽暗的深海,來享受深處的清涼,并逃避虎視眈眈的捕食者;到了夜間,它們?cè)谝股幕\罩下上浮到溫度降低海面,捕食浮游生物來填飽肚皮。夏去秋來,到了每年5~7月,南半球迎來了冬天,一股低溫海流沿著南非東海岸向北流動(dòng),這時(shí)沙丁魚們知道是到了去北邊產(chǎn)卵遷徙的時(shí)候了。不過,由于這道海流較為狹窄,地少魚多,使得十幾億沙丁魚聚攏在了一起,形成了數(shù)千米長,寬達(dá)1千米,厚數(shù)十米的“魚帶”。周邊海域的眾多捕食者當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過這一年一度的盛宴。面對(duì)這些饑腸轆轆的捕食者組成的強(qiáng)大聯(lián)盟,沙丁魚們開始聚集成一個(gè)個(gè)直徑達(dá)數(shù)十米的“魚球”。每一個(gè)魚球都包含上萬條沙丁魚。它們動(dòng)作整齊劃一,持著近乎完美的球形。這讓它們?cè)诓妒痴哐壑谐闪艘粋€(gè)巨大的銀色生物,很難找到可以“下手”的目標(biāo)。捕食者們只好依靠橫沖直撞,來找一些來不及隨群體轉(zhuǎn)向而落單的個(gè)體下口。這正是集群御敵的目的所在——犧牲掉的大多是老弱病殘,而那些精壯的個(gè)體則能夠最大限度地生存下來。
和沙丁魚采取同樣策略的魚類還有很多,例如鯡魚、鳀魚、鯵魚、銀漢魚等,都能形成大群的集群。
清晨,在墨西哥下加利福尼亞半島附近海域,聚集成團(tuán)的綠杰克魚,將要遭遇大型鯵的襲擊,很快就會(huì)淪為它們的美味早餐(攝影/孟慶然)
南極磷蝦的扎堆逸事
南極磷蝦也能形成若干個(gè)超大的磷蝦集群。這些磷蝦和沙丁魚一樣,團(tuán)結(jié)成群體來減少捕食者造成的損失。不過,這些被吞吃掉的磷蝦,對(duì)于南極海域的其他生物來說則是至關(guān)重要的。南極海域生物多樣性較為匱乏,而這些磷蝦是作為鏈接進(jìn)行光合作用的植物和大型捕食者之間的重要橋梁而存在的??梢哉f這些磷蝦是南極海域生物圈的支柱力量,因此也不難理解為何南極磷蝦的群體如此龐大了——據(jù)估計(jì),這些磷蝦集群的總量可以高達(dá)數(shù)億噸,相當(dāng)于一年內(nèi)全世界玉米產(chǎn)量的總和!
想要大吃一頓?來扎堆吧!
有矛必有盾。雖然各種小魚和甲殼動(dòng)物可以依靠集群來防御捕食者,但是捕食者也可依靠群體的力量來進(jìn)行反制。海洋之中,這種捕食與反捕食的斗爭(zhēng),每一刻都在上演。
戰(zhàn)術(shù)派
海豚攻堅(jiān)隊(duì)
在對(duì)上面提到的沙丁魚集群的圍捕之中,海豚無疑是最高明的獵手之一。參與圍捕的海豚大多是長吻真海豚,也有一些寬吻海豚混跡其中。海豚們大多是以家族為單位,家族成員包括若干雌性海豚和幼齡海豚。雄海豚們則像在青春叛逆期的小伙子一般,喜歡兩三只一伙在外游蕩,有時(shí)候會(huì)加入某個(gè)家庭,一段時(shí)間后又離去。南非沙丁魚集群之時(shí),正是幼年海豚剛剛斷奶的時(shí)候。這時(shí)大吃一頓,無疑是長身體和學(xué)習(xí)捕獵的好時(shí)機(jī)。而海豚們的集群生活和家族結(jié)構(gòu),讓它們?cè)趪渡扯◆~時(shí)能夠通力合作,得心應(yīng)手。
海豚們依靠自己獨(dú)特的聲吶系統(tǒng)來探索魚群,集群的好處是顯而易見的:十余雙眼睛能夠更有效率地追蹤到獵物。一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),它們便呼朋喚友,開始做進(jìn)攻前的準(zhǔn)備。
獵捕的隊(duì)伍通常分為兩組,一組負(fù)責(zé)分割和包圍魚群,另一組則沖入被分割的魚群中捕食,二者相互交替進(jìn)行。在進(jìn)行分割包圍時(shí),它們先從下方將沙丁魚趕向海面,然后利用氣泡將魚群分割為更小的集群。一旦獵物們被分割為小群,那么另一組“沖鋒人員”便沖入小群之中,進(jìn)一步?jīng)_散沙丁魚集群,來將落單的個(gè)體吞入腹中。有時(shí)候,若干個(gè)海豚家族會(huì)聚集在一起形成超大型的狩獵團(tuán)隊(duì),一時(shí)間,水中沙丁魚閃現(xiàn)的鱗光、海豚們飛馳的身影,再加上彼此呼喚對(duì)方的“咔咔”聲,讓海洋成了一個(gè)光怪陸離、喧囂不已的大餐廳。
實(shí)力派
海底布大網(wǎng)的座頭鯨們
無獨(dú)有偶,座頭鯨們也用圍獵的方式捕食。座頭鯨又名大翅鯨,得名于它那巨大如翅的鰭。而同時(shí),座頭鯨也是海洋中著名的美聲歌手,它能夠唱出富有旋律的“歌聲”,以此來聯(lián)系彼此。這些大家伙們通常單獨(dú)行動(dòng),但有時(shí)也能形成群體,通常由數(shù)條構(gòu)成,最大的群體可以多達(dá)十余條。這為它們的圍獵創(chuàng)造了條件。
盡管和海豚一樣用到了氣泡,但座頭鯨并不是為了分割獵物群體。與此相反,它們圍繞獵物的集群游動(dòng),用氣泡做成一張大網(wǎng),將獵物團(tuán)團(tuán)困在其中。這個(gè)圓筒形的大網(wǎng)越收越緊,獵物們也被壓縮得越來越緊密。隨后,壯觀的一幕到來了:座頭鯨們張開它那能容納數(shù)噸海水的大口,從下向上突出海面,將獵物團(tuán)隨同巨量的海水吞入口中,然后大口關(guān)閉,濾出海水,只留下可憐的獵物們。
座頭鯨和海豚們采取的不同捕獵方式,和它們的身體結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系。海豚體小輕快,依靠牙齒捕捉獵物,因此適合沖散獵物來捕捉落單個(gè)體;而座頭鯨體大動(dòng)作緩慢,顯然無法逐條捕捉獵物,因此它們依靠口內(nèi)密集的鯨須,濾出隨著海水吞入口中的獵物。但不管采取什么方式,集群合作都能讓它們更有效地捕食那成群的獵物。
藍(lán)腳鰹鳥分布在南太平洋,最顯著的特征是具有一雙藍(lán)色的大腳丫(攝影/孟慶然)
鰹鳥的扎堆逸事
對(duì)于沿著美洲西海岸洄游的沙丁魚群來說,不僅在水中要面對(duì)海豚們的圍捕,海面上的鰹鳥也會(huì)襲擊它們。不過比起海豚和鯨們那組織有序、分工明確的群體來說,鰹鳥們只能算是臨時(shí)聚集在一起的烏合之眾了。當(dāng)海豚把魚群趕向海面之時(shí),鰹鳥們的機(jī)會(huì)到來了,它們收起翅膀,從空中向下俯沖,像箭一般以每小時(shí)50~100千米的速度扎入水中,在身后留下一串雪白的氣泡柱,然后在水中以迅雷不及掩耳之勢(shì)叼起驚恐未定的小魚,完成一次捕獵。在沙丁魚集群期間,上萬只鰹鳥輪番俯沖入水,場(chǎng)面蔚為壯觀。盡管鰹鳥們沒有明確的組織分工,但它們還是很守規(guī)矩的,不會(huì)出現(xiàn)哄搶或爭(zhēng)奪的場(chǎng)面。畢竟,它們翼下的沙丁魚幾乎是取之不竭的呢!
要找對(duì)象?來扎堆吧!
當(dāng)然,除了吃喝,動(dòng)物們聚集在一起還有一個(gè)重要的目的,那就是繁殖。大海廣闊無邊,要是分散地生活,那么想找到另一半的機(jī)會(huì)就太少了。在繁殖期聚集在一起,就好像召開了一場(chǎng)盛大的相親會(huì),有更大的機(jī)會(huì)接觸自己心儀的另一半。同時(shí),集群生活還能讓彼此間基因的交流更加多樣,這對(duì)保持種群內(nèi)遺傳的多樣性也是大有好處的。
大馬哈魚 邊走邊愛
上面提到過,南非沙丁魚集群的一個(gè)主要?jiǎng)恿κ腔貧w北方的產(chǎn)卵地,事實(shí)上對(duì)于其他魚類來說,繁殖期也是最容易集群的時(shí)期之一。大馬哈魚就是最為人所知的例子。大馬哈魚是居住在太平洋北部的若干種鮭科魚類的統(tǒng)稱,它們是身處北大西洋、被人們用來制作生魚片的三文魚(大西洋鮭)的親戚。大馬哈魚們平時(shí)生活在清涼的北太平洋水域,以捕食小型甲殼類和小型魚類為食。當(dāng)它們?cè)诤K猩L3~4年后,那記錄在基因中的遙遠(yuǎn)回憶被啟動(dòng)了。到了夏秋之際,它們紛紛從海洋中聚集到河口,并逆流而上進(jìn)入淡水,開始了那波瀾壯闊的洄游過程。對(duì)于北美的紅大馬哈魚來說,在進(jìn)入淡水之后,它們便脫去海水中那普通的銀裝,整個(gè)軀干變得通紅,顯示它們已經(jīng)完全成熟。在逆流而上的過程中,它們奮力前行,甚至能越過數(shù)米高的瀑布——要知道,它們?cè)诘惺遣粩z食的,支持它們的動(dòng)力完全來自在海洋中儲(chǔ)存的能量。最終到達(dá)河流上游水流平緩的沙質(zhì)產(chǎn)卵地,完成產(chǎn)卵的終身大事之后,這些魚兒的生命也走向終點(diǎn)。而它們的后代則在孵化后又回到海洋,重復(fù)著它們祖先所走過的道路。
澳洲紅蟹的扎堆逸事
澳洲紅蟹也會(huì)進(jìn)行每年一度的集群式的生殖遷移。每年12月,大批紅蟹會(huì)從居住的叢林中集群奔向海洋產(chǎn)卵,其規(guī)模之大甚至讓當(dāng)?shù)夭坏貌粫和=煌▉碜屗鼈兺ㄐ小?/p>
還有其他事?來扎堆吧!
保護(hù)自身、合作捕獵、方便繁殖,這是海洋動(dòng)物集群最主要的三個(gè)目的,不過,還有一些因素使得動(dòng)物們喜歡扎堆在一起。其中的一些扎堆現(xiàn)象并不完全符合生態(tài)學(xué)上的“集群”定義,但這些扎堆行為還是引起了人們極大的好奇。
一起游 省力速度快
在追逐沙丁魚的大軍里還有不少金槍魚、旗魚等體形大、游速快的捕食性魚類。有趣的是,這些魚類不但在捕食時(shí)集群行動(dòng),甚至在平時(shí)的遷徙過程中也排成整齊的隊(duì)列游動(dòng)??茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),原來當(dāng)這些魚類排成整齊的隊(duì)列時(shí),前方的魚身在水中產(chǎn)生的渦流,能夠減少后方魚所受到的阻力,能讓整個(gè)魚群更有效率地游動(dòng)。經(jīng)過測(cè)量發(fā)現(xiàn),集群游動(dòng)時(shí)一條魚所受到摩擦力,是單獨(dú)游動(dòng)時(shí)的1/5。還有一些魚如鯡魚等,它們的體表能分泌出一些含蛋白質(zhì)的黏液來減小摩擦力。因此在集群游動(dòng)時(shí),大家都能依靠這些溶于水的黏液降低摩擦力??梢姡荷畈粌H安全,還能帶來省力的好處。
整個(gè)白天,帕勞群島咸水湖的湖面上擠滿了淡黃色的水母,如夢(mèng)如幻。
生理很獨(dú)特 就愛在一起
一些動(dòng)物獨(dú)特的生理機(jī)制,也能形成集群現(xiàn)象。例如在菲律賓東部的帕勞群島上,有一個(gè)咸水湖,湖中居住著大量水母。這些水母由于缺乏天敵,逐漸失去了它的同類們那令人生畏的刺細(xì)胞,變得不再蜇人。由于失去了這些捕獵工具,它們的食性也由葷轉(zhuǎn)素——更準(zhǔn)確地說,它們自己在體內(nèi)豢養(yǎng)了一批藻類,依靠這些藻類合成的有機(jī)物為食。于是,這片咸水湖就有了一個(gè)吸引全世界游人的獨(dú)特景觀:每天,當(dāng)陽光越過湖岸,投射到湖面上時(shí),大批水母攜帶著從深層湖水中吸收的無機(jī)鹽,逐漸聚集到湖水表面,并緩緩從西向東游動(dòng),讓它體內(nèi)的藻類接受陽光的照射,進(jìn)行光合作用。過了午后,水母?jìng)冇窒蛭髡鄯?,在太陽落山時(shí)重新沉入湖中,完成一天的“日光浴”
特定小環(huán)境 吸引一大幫
海洋動(dòng)物們的集群還和特定區(qū)域的小環(huán)境密切相關(guān)。
在世界各大洋的冷暖海流交匯之處,位于下部較冷的寒流會(huì)將海底的無機(jī)鹽等卷入海水表層,從而使得這一地區(qū)的浮游生物特別繁盛,于是相當(dāng)多的魚兒就聚集于此,形成很大的魚群。世界上幾個(gè)重要的漁場(chǎng),如秘魯漁場(chǎng)、紐芬蘭漁場(chǎng)等,都是這樣形成的。
南極周邊海域的海水中有機(jī)物相當(dāng)稀缺,而海底則更是貧瘠。但有時(shí),會(huì)有死去的海豹或鯨魚的尸體沉入海底。這些尸體就成了吸引海底動(dòng)物的“圣地”。不消幾天時(shí)間,就會(huì)有大批甲殼類動(dòng)物和棘皮動(dòng)物,如大型等足蟲、各種海星等從四面八方蜂擁而至,來從這不可多得的有機(jī)物來源中分得一杯羹。在冰冷的海水中,尸體很難因?yàn)槲⑸锏姆敝扯瘔模谶@些饕餮食客的啃食下,數(shù)周之后這些尸體就只剩下一堆無人問津的白骨,而飽餐后的食客們則像盛宴散場(chǎng)一樣,又一次遁入大海,消失無蹤。
對(duì)于特殊的小環(huán)境引起的動(dòng)物扎堆現(xiàn)象,最神秘也是最吸引人的莫過于海底“黑煙囪”區(qū)域了?!昂跓焽琛保直环Q為“深海熱液口”,是深?;鹕交顒?dòng)的表現(xiàn)形式之一。就在這如同地獄一般的環(huán)境中,數(shù)米長的紅色管蠕蟲形成了叢林般的群落,它們不需要吃任何東西,而是借助體內(nèi)共生的細(xì)菌,依靠海水中的硫化氫獲取能量,來將無機(jī)形式的碳合成有機(jī)物。同時(shí),還有大量的甲殼動(dòng)物、軟體動(dòng)物甚至魚類游弋在蠕蟲們構(gòu)成的“叢林”之中,通過相互的捕食構(gòu)成了一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)某個(gè)地區(qū)新產(chǎn)生了熱液口時(shí),很快就會(huì)有這些生物“進(jìn)駐”此地,形成繁盛的生物群落。而這些生物從何而來,如何感知這一地區(qū)有熱液的產(chǎn)生,到現(xiàn)在仍是一個(gè)迷。
(科學(xué)顧問/陳驍 責(zé)任編輯/李靜敏)