在肯尼亚和坦桑尼亚边境交界处的一座桥上,克里斯·达顿(Chris Dutton)和阿曼达·苏巴鲁斯基(Amanda Subalusky)注意到每当马拉河上涨几十厘米后,死鱼就会被冲上岸,其数量有时达到上千条,但他们始终不明白为什么鱼会不停地死亡。 鹳、秃鹫、鳄鱼和鬣狗会迅速把死鱼解决掉,因此如果你没有亲眼目睹到死鱼,根本不会知道鱼正在死亡。当地的护林员知道这个现象,但他们将原因归结于农民在上游的田地里喷洒杀虫剂。 河马便便害死鱼 其实罪魁祸首并非农民。达顿和苏巴鲁斯基做了一系列越来越大胆的实验,其中包括远程控制船只、计算机模拟、修建临时水坝和含有排泄物的大型水箱。最后,他们找到了真正的原因——河马。 河马池。图片:Chris Dutton 这对夫妇发表了自己的研究结果,论文标题显得十分礼貌:《河马产生的有机物负荷导致补给过载,造成下游缺氧和鱼类死亡》,翻译成大白话就是“河马有时拉屎太多,把鱼都闷死了”。 河马一般在晚上进入草地吃草,然后在白天返回河流之中,保持身体的凉爽,并防止被太阳灼伤。当它们在水中打滚时,经常会排泄出尿液和粪便。马拉河的这段河道只有区区100千米长,其中却有大约4000只河马以及它们每天排泄出的8.5吨废物。“如果在下游的水中放一张网,几秒钟之内,网的整个中央就会堆满河马的粪便。”达顿说,“石头上和河床底到处都是河马拉的屎。” 小心粪便喷射。图片:badarun / basenotes.net 河马池里建水坝 在旱季,当马拉河变窄变浅时,有些河道的河马会尤其集中——它们的粪便也一样。河马是有攻击性的危险动物,只有最不要命的研究者才会勇闯所谓的“河马池”。达顿和苏巴鲁斯基并没有这么做,他们放出了一条装有传感器的遥控船对“河马池”进行探测。他们发现,这些河马聚集地底部的泥和水几乎就是一团糟,充满了氨、甲烷、硫化氢和其他稀奇古怪的化学物质。而且因为细菌在消化累积的河马粪便时,会消耗水中几乎所有的氧气,所以这些地方非常缺氧。 河马对远程遥控的小船很警惕。图片:Amanda Subalusky 到了下大雨的时候,大量雨水流进河马池,搅动起腐烂的污物,并将它们冲到下游,就像冲厕所一样,这一现象被称作“冲流”。为了研究冲流,达顿和苏巴鲁斯基使用了氧气记录器,记录器的读数表明,冲流明显降低了河流下游的氧气含量,从而使鱼窒息。 他们专门设计了实验来验证这一观点。他们将河马的粪便添加到装水的瓶子里,证明瓶中水的溶解氧含量会下降。他们还将含有粪便的水放入“实验小溪”(用来模拟河流的长盘子),即便这样,他们仍然渴望更真实的实验。“当时我们在讨论用池塘创造水流的方法,其他一些研究者说‘为什么不造一个小型水坝呢?’” 两人建造的小型水坝。图片:Amanda Subalusky 达顿和苏巴鲁斯基大受启发,他们用沙袋将附近一个池塘的供水截断,这一池塘在河马的领地内,但它们并不经常光顾这里。他们的助手帮他们弄到了一辆大型货车、两个4000升的大型水箱和一个大型废水泵。他们用这些东西将16000升的河马粪水转移到人工池塘中。当他们移开沙袋时,数据显示下游的氧气含量明显下降了。 将河马粪水转移到人工池塘。图片:Chris Dutton 这是已经发表的第二篇关于河马粪便如何影响河流环境的研究,之前,加州大学圣巴巴拉分校的基南·斯蒂尔斯(Keenan Stears)在坦桑尼亚的大鲁阿哈河做了类似研究。跟马拉河不一样的是,大鲁阿哈河的水被上游的农场大量消耗,在旱季,这条河会完全断流,该流域的河马会被限制在相互隔离的小池塘中。 斯蒂尔斯发现,河马聚集的池塘与那些河马较少的池塘相比,氧气含量更少,鱼类和无脊椎动物的多样性是后者的一半,鱼的数量也只有后者的4%。只有在雨季,当河水再次连通各个池塘时,鱼类和无脊椎动物的多样性和数量才会上升。 检查死掉的鱼。图片:Chris Dutton 斯蒂尔斯估计,大约94%的非洲河马生活在大鲁阿哈河这样的河流中,这些河流要么已经开始枯竭,要么很可能会在之后随着气候变化逐渐枯竭。“我们的研究结果揭示了与全非洲有关的新问题。”他说。 未受干扰的河流是什么样? 达顿和苏巴鲁斯基的研究表明,即使是在马拉河这样相对未受人类干扰的河流中,河马及其产生的耗氧废物有时也会是问题。而他们的研究促使我们重新思考——“未受干扰”到底意味着什么。 他们指出,大量迁徙的角马会在马拉河中溺亡,每年为这条河带来1100吨尸体,从而滋养塞伦盖蒂平原。“马拉河真是一个独特的系统。” 苏巴鲁斯基说。河马和角马充当了“传送带”,将陆地营养以排泄物和尸体的形式输送到水中,这些河水流经的地方,满是成群的大象、上千只的斑马和羚羊。 飘在河面的角马尸体。图片:Christian Beier / cbpictures.com 就这样,马拉河反映出世界各地河流原本可能的面貌,也就是在人类肆意屠杀猛犸象、野牛和其他巨型动物之前的样子:河流并非潺潺流水,而是充满了尸体和腐烂粪便;在下游,偶尔有一群不幸的水生动物窒息而死。(编辑:Ent、lava) 本文授权转自我是科学家iScientist。 我是科学家 iScientist id: IamaScientist “我是科学家,我来做科普。” 物种日历 微信号:GuokrPac 当岁月凝结成文明 当我遇见你
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