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原产于密西西比河流域的外来物种铲鮰已悄然成为宾夕法尼亚萨斯奎哈纳河的顶级捕食者。研究人员发现，这种外来鱼类生长迅速、几乎杂食且缺乏天敌，现在主宰着当地食物网。为适应新“霸主”的威胁，本地鱼类如鲈鱼及沟鲶等不得不调整饮食习惯甚至行为，只为求生。这反映出单一外来物种所能造成的生态系统巨变。
铲鮰在此河流系统中生长迅速，体型庞大，且能捕食多种猎物。由于成年铲鮰几乎没有天敌，它们对生态系统具有显著的控制力。图片来源：宾夕法尼亚州立大学
外来铲鮰的扩张
铲鮰属机会型强势捕食者，一旦被引入新水域或从邻近河流扩散，往往对本地鱼群及水产业带来严重冲击，破坏生态平衡。因此，宾州立大学、美国地质调查局和宾州渔猎委员会的科学家联合展开研究，调查其对萨斯奎哈纳河食物网和能量流动的影响。据悉，该物种1991年首度在该河现身，数量此后大幅增加。
“在这里，铲鮰生长快、体型大、食性广泛。且成年后几乎无天敌，能对生态系统产生强大控制力。”研究第一作者、宾州立大学生态学硕士生Olivia Hodgson表示。
团队还包括美国地质调查局科学家、宾州立大学渔业生态学教授Tyler Wagner等。今年9月4日，相关研究成果发表于《Ecology》期刊，确认铲鮰已成为该流域的顶级捕食者。
排挤本地捕食者
研究显示，铲鮰在食物链中处于最高营养级，超越了原有顶层捕食者——小口黑鲈和沟鲶。在有铲鮰分布的区域，沟鲶等级下降，似乎被新来者排挤或有意回避竞争和捕食风险。结果，所有受影响物种的食谱也变得更宽泛且重叠。
“这表明，本地物种正调整饮食以避开外来入侵者，这符合‘营养级扰动假说’。即新捕食者加入后，会迫使原有物种改变行为和食物结构，长远看会导致生态系统不稳定。”Hodgson解读道，“外来物种不仅减少本地种群，还重塑了食物网、改变了能量的流动方式。”
研究合著者、宾夕法尼亚州渔业与船舶委员会苏斯奎哈纳河生物学家杰弗里·史密斯手持一条铲鮰。图片来源：宾夕法尼亚州立大学
研究合著者悉尼·斯塔克（Sydney Stark）手持一条重达40磅的铲鮰。斯塔克近期刚从宾夕法尼亚州立大学获得野生动物与渔业科学硕士学位。图片来源：宾夕法尼亚州立大学
研究“食物网混乱”
虽然此前已有研究揭示外来鲶形目鱼类的捕食危害，铲鮰对萨斯奎哈纳等河流食物网的具体影响却一直不明。此次研究选取未受铲鮰入侵的河段和已有入侵区域，对铲鮰（入侵者）、沟鲶、小口黑鲈（本地捕食者）、小鱼及小龙虾（猎物）等主要物种展开对比，并通过稳定同位素分析评估各鱼种的生态位及营养级。
稳定同位素分析是研究食物网和物种互动的重要手段。不同鱼类摄入的食物会反映在体内碳氮同位素上，由此研究人员可评估饮食模式、栖息环境及物种间互动。本次研究共采集了279条鱼和64只小龙虾，包括79条铲鮰、45条小口黑鲈、113条沟鲶、42条小鱼，样品通过烘干、研磨后送往相关实验室分析。
Hodgson介绍，分析结果揭示了受外来铲鮰入侵前后，萨斯奎哈纳河食物网的变化及本地鱼类如何调整饮食和资源利用，以应对竞争和生态位挤压。
研究得到了宾夕法尼亚海洋基金会和美国地质调查局资助，由宾州立大学、美国地质调查局以及宾州渔猎委员会等专家共同参与。
编译自/ScitechDaily
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