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水族館科學:水族館是生物墳場或諾亞方舟?

諸如二氧化碳上升、海洋酸化等全球性的衝擊,通常都是物種大滅絕的開始。大型水族館在大滅絕的過程中,是扮演助紂為虐的角色,還是諾亞的方舟呢?
 
 

珊瑚礁魚類色彩繽紛,廣為民眾喜愛。(圖 / 種子發)
▲珊瑚礁魚類色彩繽紛,廣為民眾喜愛。(圖 / 種子發)

 

海洋生物的生存威脅

 

全球大型水族館的數量與日俱增,展示的大型水族缸動輒百萬加侖水量,所展示的生物近千種,生物數量更是從數萬至數十萬隻。無論水族館是座落在熱帶、溫帶或寒帶,珊瑚礁魚類通常都是其中重要的展示項目,因為珊瑚礁魚類色彩繽紛,廣為民眾喜愛。但除了熱帶海域有珊瑚礁生態系及珊瑚礁魚隻外,溫帶及寒帶海域並沒有這些生物棲息。

 

目前,全球販售的珊瑚礁觀賞魚能在人工環境中繁殖的種類聊聊可數,而這些水族館內的魚隻卻是從何而來呢?答案是野外捕捉!捕撈的方法眾多,如施放流刺網、毒魚等。在捕撈過程中,很多魚隻就已死亡,少數存活的就運送到全球各地。而在運送過程中,缺氧、溫度太高、氨氮的累積等因素,造成魚隻死亡的情況屢見不鮮。因此,我們看到展示缸中的魚,其實背後有更多的個體在捕撈及運送過程中殞沒。

 

除了人為的捕撈外,珊瑚礁魚類面臨的更大威脅其實是海水酸化、棲地破壞、營養鹽大量注入等。人類自工業革命以來,大氣中的二氧化碳濃度由工業革命時的280 ppm上升至現今的400 ppm。海洋與大氣持續不斷進行氣體交換,因此二氧化碳最終也溶入海水中形成碳酸,使得海水pH值下降,也就是所謂的酸化。海水本是弱鹼性,大洋表層水的pH約為8.2。如果大氣中的二氧化碳增量持續下去,預估到2100年海水表層pH會下降到7.8。

 

酸化到底有什麼影響呢?針對珊瑚礁魚類代表——小丑魚的研究顯示,酸化會影響小丑魚幼生的嗅覺,使其對臭味沒有反應。酸化也會影響小丑魚幼生的聽覺,對珊瑚礁附近的吵雜聲沒有反應。推測這些會影響珊瑚礁魚類幼生的棲地選擇及躲避天敵的能力,減低其存活率,進而使整個族群數量下降。

 

酸化也會直接影響珊瑚礁魚類的家——珊瑚蟲所堆積的碳酸鈣骨骼,造礁珊瑚在低pH的環境下,堆積碳酸鈣的速率會降低,而已成型的碳酸鈣骨骼溶解速率會加快。蓋房子的速度變慢,房子消失的速度變快,如此一來,原本住在這珊瑚礁房子的魚類會暴露在捕食者的狩獵範圍而無處躲藏,族群會因被天敵捕食而銳減。

 

諸如二氧化碳上升、海洋酸化等全球性的衝擊,通常都是物種大滅絕的開始。大型水族館在大滅絕的過程中,是扮演助紂為虐的角色,還是諾亞的方舟呢?

 

種源庫與仔魚培育

 
海生館大洋池。
▲海生館大洋池。
 
現今一間大型水族館展示的生物就可能近千種,館內生物數量更是從數萬至數十萬隻。這些生物在經歷了從自然環境中被捕捉及運送至世界各地的人為環境後,倖存者一般都會受到良好的對待。在大型水族缸中非但食物不缺,通常也不會有敵人在附近虎視耽耽,生病了更馬上有獸醫醫治。因此,這些生物到達成熟體型及年齡後,一般也會在展示缸中配對生殖。

 

以海生館的大洋池展缸為例,其水量排名是世界前幾大,內有魚類四十餘種,且多是已長大成熟具生殖能力的種魚。池中的不同魚種會在不同的生殖季節產卵,依據過去的紀錄,平均每天約可收集到十多克的魚卵(隨季節而變,4~5月通常較多,可達20克以上,冬天則不到1克),每克約含1,000~1,500粒魚卵。也就是說,大洋池中幾乎每天都有魚在產卵,而且可能是不同的魚種。這麼多的魚卵有什麼用處呢?答案是:全球大部分水族館中的這些魚卵就隨著溢流水流至戶外不知所蹤。

 

目前絕大多數的水族館所出生的魚卵,常隨著溢流水流至戶外不知所蹤。(圖 / 種子發)
▲目前絕大多數的水族館所出生的魚卵,常隨著溢流水流至戶外不知所蹤。(圖 / 種子發)
 
有鑑於展示魚類會對野生族群構成一些壓力,海生館的繁養殖團隊開始嘗試在水族館中自行繁殖珊瑚礁魚類的魚苗,減少捕撈野外族群的壓力,達到生物永續展示的目的,水族缸內展示的成熟親魚便成為種源庫。然而,若是繁養殖這麼簡單,為什麼目前全球販售及展示的海水觀賞魚幾乎都是野外捕撈的呢?原因就是魚類繁殖能否成功最重要的因素,在於親魚的保種、幼魚的生長水質條件,以及魚苗的適口性食物等。

 

既然大型水族缸已成為種源庫,親魚的生存、營養等不成問題,面對的就是如何讓魚卵孵化後,小魚能成功長大。魚卵在孵化後,通常在腹部有卵黃囊作為初生仔魚的營養來源。在出生2~3天後,卵黃囊就會用盡,這時仔魚就需開始捕捉食物。

 

目前傳統的海水魚繁養殖是以輪蟲、橈足類無節幼生、橈足類等浮游動物作為仔稚魚的食物。雖然這些浮游動物已經很小,很難用肉眼看到,但對於大部分珊瑚礁魚類的仔稚魚來說還是太大,無法成為其孵化後開口攝食的餌料。也因此通常在孵化5~7天後,小魚就都活活餓死。為了突破這個「小」問題,海生館的繁養殖團隊發展了一套生態養殖法。

 

生態養殖法,控制氮鹽磷鹽仔魚各取所需

 
生態養殖法的養殖桶。
▲生態養殖法的養殖桶。
 
有別於傳統養殖法提供仔魚單一培養的餌料如輪蟲、橈足類無節幼生,生態養殖法並不提供餌料,而是以精準的檢測方法測量並添加養殖桶中水體的氮鹽及磷鹽濃度。這兩者是浮游植物生長所需,而不同的濃度及比例會讓不同大小的浮游植物生長。研究人員所要操控的是最佳的氮鹽及磷鹽比例,以讓較多的微型浮游植物生長,同時抑制較大型浮游植物。

 

以陸地上的觀點來說,控制氮及磷是讓水中多長出小草並抑制椰子樹的生長(水體看起來同樣是綠色),這樣剛出生的小鹿才有草吃。而水中有較多的微型浮游植物,較小型(比輪蟲更小)的浮游動物就有食物吃而可以存活及繁殖,剛開口的仔魚就能找到牠吃得下的食物而不至於餓死。且因為所收集到的是不同魚種的卵,生態養殖法可以讓不同種的仔魚選擇自己所喜好的食物,而不是傳統養殖法中提供的單一種輪蟲。

 

海生館的繁養殖團隊近年來以這方法陸續養成十多種魚種。若全球大型水族館都能利用這生態養殖法培養出各式魚苗並養成成魚,這些大型水族缸就不再是這些千里而來的生物的墳場,而是自然生態浩劫下這些水生生物的方舟。

 
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