部分海洋保护区(MPAs)会采取禁渔政策,然而研究显示,该政策下海洋保护区内的鱼类种群恢复速度各不相同。一项发表在美国生态学会(Ecological Society of America)期刊《生态应用》(Ecological Applications)上的最新研究对比了改变性别的鱼类和固定性别的鱼类对种群恢复速度的影响。
大多数关于过度捕捞对海洋保护区内种群恢复影响的研究都针对固定性别的鱼类物种,即雌性鱼类终生保持雌性,而雄性鱼类则保持雄性:“我认为这是因为许多海洋保护区研究和许多科学家都认为大多数鱼类物种都是单一性别的,”美国莫斯兰丁海洋实验室(Moss Landing Marine Laboratories)、圣何塞州立大学(San Jose State University)的副教授、研究报告的共同作者斯科特·汉密尔顿(Scott Hamilton)说。但是许多重要的鱼类物种的性别不是固定的,雌性鱼类在其生命的某个时刻会转变成雄性。
通常,渔业作业只捕捞一定尺寸的鱼。由于雄鱼的体型普遍更大,雄鱼更可能成为捕捞目标,导致种群性别比向雌性偏移。在可以通过改变性别来改变种群性别比的物种中,捕捞雄鱼对它们的繁殖和长远的种群恢复究竟会产生怎样的影响?
研究人员利用计算机模拟研究了在海洋保护区实行禁捕政策和鱼类不受保护情况下,能够改变性别的鱼类种群和固定性别的鱼类种群变化。同时他们还研究了鱼类改变性别的“时间”和“原因”及其对种群恢复的影响。
不同物种的性别改变会遵循一些规则或信号。例如,小鳞喙鲈(gag grouper)在长到固定的体长或年龄时就会改变性别;一旦雌性小鳞喙鲈长到一定的体长,它们就会转变成雄性。然而,加州羊头鱼(California sheephead)则遵循不同的规则,大量的雄鱼会守护与雌性的交配区域并限制雌性改变性别。在这种情况下,只有当大的雄鱼死亡后,雌鱼才能转变成雄性并接管其“领地”。
研究人员对可以改变性别的不同物种进行模拟发现,种群恢复的时间长短似乎很大程度上取决于能够繁殖或具有交配功能的雄鱼数量。
对于小鳞喙鲈这样的物种,它们在大范围群体产卵期进行受精产卵,并且只有长到一定年龄和体长的雌鱼才转变成雄鱼。因此捕捞雄鱼会给种群发展带来问题:捕捞行为使该种群没有足够数量的雄性让雌性受精产卵,并且雌性只有在它们长到足够大的时候才能转变和替代雄性。汉密尔顿解释说:“在这种情况下,我们的研究发现表明,与固定性别的物种相比,改变性别的物种对海洋保护区政策的反应可能更慢且无法预测。”
然而,对于加州羊头鱼这样的物种,捕捞作业带来的性别比失衡对它们的种群发展有利。当雄鱼被捕捞时,雌鱼就会转变为雄鱼并在领地中占据位置。加州羊头鱼的繁殖方式为一雄多雌,即每天都有一只雄鱼和许多雌鱼交配,所以这些鱼类繁殖并不依赖于雄鱼的数量。
由此可见,对一种物种而言,如果雌性很容易取代雄性,并且,雄性数量很少的情形下种群繁殖率仍然很高,可以改变性别的物种就会比固定性别的物种在种群恢复方面更具优势。相反,对另一个物种而言,如果需要许多雄性来完成交配任务,并且雌性长到一定体长才能变成雄性,那么这个物种在种群恢复方面就会处于劣势。
好消息是,研究人员认为大多数鱼类都属于第一种情况。汉密尔顿说:“但是,不好的消息是,我们对鱼类的交配功能几乎一无所知,因此需要更多的实证研究才能更好地了解更多鱼类种群的交配功能,尤其是捕捞目标鱼类的交配功能。”
研究报告来源:
E.E. Easter, M.S. Adreani, S.L. Hamilton, M.A. Steele, S. Pang, J.W. White. Influence of protogynous sex change on recovery of fish populations within marine protected areas. Ecological Applications, 2020; DOI: 10.1002/eap.2070
编译:夏凡
审校:邹磊磊
来源网站:ScienceDaily 网