长江大保护与长江江豚的未来

2021-08-14 20:57杨光
科学大众(中学) 2021年8期
关键词:江豚淡水种群

杨光

长江是中华民族的母亲河,它起源于“世界屋脊”——青藏高原,由西向东流经青海省、西藏自治区、四川省、云南省、重庆市、湖北省、湖南省、江西省、安徽省、江苏省、上海市共11个省级行政区,全长6300千米,是世界第三大河和亚洲第一大河。其所流经的长江流域自古以来资源丰富,是5000年华夏文明的起源与发祥地。正因如此,长江和黄河一道,被誉为中华民族的摇篮,也是中华民族发展壮大和走向复兴的重要支撑。

长江生物多样性饱受压力

长江悠久的演变历史,孕育了丰富而独特的生物多样性。据不完全统计,长江中有鱼类400余种,在全国鱼类总数(3400多种)中的比例超过10%,其中纯淡水鱼类达350种左右,几乎占全国淡水鱼类总数(1400多种)的1/4。长江中丰富的渔业资源使其天然捕捞产量一度占到全国淡水鱼总捕捞量的2/3以上,曾是我国淡水渔业最重要的产区。此外,大量特有物种的存在是长江中生物多样性的另一个重要特征,包括中华鲟、白鲟、胭脂鱼、圆口铜鱼、岩原鲤、长薄鳅等,数量超过150种,是世界上淡水生物多样性的重要宝库。尤其值得指出的是,长江中曾同时生活着两种特有的淡水豚类(白豚和长江江豚),这在全世界的淡水河流中是独一无二的。

然而,不幸的是,在过去几十年里,由于人口剧增、经济与社会的高速发展,特别是经济结构与发展模式方面的不合理,给长江流域的生物多样性带来巨大的压力。长期的过度捕捞和非法渔业直接导致了渔业资源的快速衰竭;环境污染不仅破坏了长江中生物的栖息环境,也对物种产生急性或慢性的毒害;密集航运不仅破坏了物种的栖息地,也对物种产生了直接的危害(如船只撞击或螺旋桨打击);沿岸工程、围湖造田、水利开发等直接破坏了生物的栖息环境或使其破碎化;人为导致的外来物种入侵(如巴西龟、鳄龟、牛蛙等)则常常给本土物种带来毁灭性打击。此外,长江生物多样性还面临着全球变化带来的冲击。

在这些人为活动和全球变化的影响下,长江流域生物多样性在逐年加速减少。比如,上游鱼类种数的近30%处于受胁状态,长江中的渔业捕捞量已不足高峰时期的10%,“四大家鱼”的捕捞量已微不足道,“长江三鲜”中的鲥鱼已绝迹、刀鱼濒临灭绝、河豚难见踪迹,白豚已经功能性灭绝,长江江豚被世界自然保护联盟列为“极度濒危”等。

白豚功能性灭绝的悲剧

白豚的功能性灭绝,可以说是这些年来长江生物多样性衰退的灾难性标志事件。作为全世界仅有的4~5种淡水豚之一和中国特有的珍稀物种,白豚素有“水中大熊猫”之称,在世界范围内被作为水生生物多样性与水生态系统保护的旗舰物种而享有很高的声誉。

然而,该物种的种群数量从20世纪80年代的大约400头个体,到20世紀90年代初期的大约200头个体,快速衰退到20世纪90年代后期的不足100头个体,2002年、2006年、2012年、2017年数次组织的大范围、全江段野外调查,均没有在野外发现任何白豚个体。即使有些民间调查曾有野外发现白豚个体的报道,但迄今为止并没有提供令人信服的证据。2007年,科学家不得不宣布白豚的功能性灭绝。

实际上,目前来看,白豚是第一个人为导致灭绝的鲸类物种,可能是我们不得不接受的现实。有意思的是,由于白豚种群具有极低的遗传多样性水平,有人认为白豚之所以灭绝可能是因为其进化潜力的丧失,而与人为影响无关。然而,基于全基因组序列进行的种群历史动态分析发现,白豚在末期冰期之后(近10000年以来)经历了一个持续的种群恢复和扩张历史直至最近,从而强烈地提示该物种极低的遗传多样性是物种衰退的结果,而不是导致灭绝的原因。

长江江豚是长江大保护新的旗舰物种

令人欣慰的是,近年来,我国已经把长江大保护提升到了国家战略的高度。2016年1月,习近平总书记在重庆召开的推动长江经济带发展座谈会上提出,当前和今后相当长一个时期,要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发。基于“共抓大保护,不搞大开发”的长江大保护战略,使长江生态系统和生物多样性的恢复出现了前所未有的历史机遇。若干年后,如何评价长江大保护战略是否得到切实的贯彻和取得预期的成效?虽然评价标准和指标可能比较多,但其中的核心指标之一,则是长江的关键生物多样性是否出现了恢复。从这个意义上讲,长江江豚作为长江生物多样性的指示物种,它的保护能否成功将是评价长江大保护战略的关键指标。

长江江豚是长江生态系统的顶端物种,是全世界唯一的鼠豚类淡水种群。在过去几十年里,由于过度捕捞、非法渔业、栖息地丧失、环境污染、船只航运、沿岸工程建设等影响,长江江豚的种群数量已经从20世纪90年代的近3000头衰退到目前的仅1000头左右,种群生存力分析也提示其存在较高的灭绝风险,保护前景不容乐观。

基于全基因组序列进行的种群结构分析和系统发育重建发现,长江江豚组成了单独的进化支系,与其他海洋江豚种群已不存在基因交流,特别是在一系列与渗透调节相关的基因(如与肾脏水稳态、加压素调节的水重吸收、尿素转运等有关的基因ADCY1、DYNC2H1和SLC14A2,及与肾素-血管紧张素系统功能相关的基因ACE2等)检测到明显的正选择作用,提示长江江豚已经对不同于海洋的淡水环境产生了适应性进化,从而提示长江江豚与海洋江豚之间已经出现了生殖隔离,为长江江豚具有独立物种的地位提供了有力的遗传学和基因组学证据。长江江豚与海洋江豚的显著分化及其独立物种地位的揭示,进一步凸显了长江江豚保护的特殊重要性和必要性。特别是在白豚功能性灭绝后,长江江豚将成为长江生物多样性与生态系统保护中新的旗舰物种,对长江生物多样性的保护至关重要。

为了保护长江江豚,我国已在长江中下游建立了8个国家级自然保护区(安徽铜陵淡水豚国家级自然保护区、东洞庭湖国家级自然保护区、湖北长江天鹅洲白豚国家级自然保护区和长江新螺段白豚国家级自然保护区)和省级自然保护区(鄱阳湖长江江豚省级自然保护区、安庆江豚省级自然保护区、南京长江江豚省级自然保护区和镇江长江豚类省级自然保护区),并在安徽铜陵、湖北石首天鹅洲和监利何王庙、安庆西江等地建立了迁地保护种群,此外还有中国科学院水生生物研究所、天鹅洲网箱和安庆西江围栏等3个人工饲养种群。这些保护区和人工饲养种群,为长江江豚的长期可持续生存提供了重要的基础。

相信未来通过长江大保护战略的进一步推进,特别是长江保护法和长江“十年禁渔”等重大保护措施的施行,以长江江豚为代表的长江生物多样性必将拥有更美好的明天。

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