探寻游动鱼类生长轨迹：捕获位置能否精准描绘其一生？

研究人员为探究环境对鱼类生长影响，以金鲈为对象，发现捕获位置能刻画其生长轨迹，为鱼类管理提供依据。

　　# 游动鱼类生长轨迹的探索之旅：捕获位置的关键作用
在广袤的水域世界里，鱼类的生长就像一部神秘的 “生命之书”，记录着它们与环境的互动故事。一直以来，理解像鱼类这样移动性强的生物生长变化的环境驱动因素，都是生物学家们面临的一大挑战。传统的基于耳石（otolith，鱼耳中的结石，天然记录了鱼的生长和运动信息）的生长分析，往往假定鱼一生都生活在捕获位置，这种方法忽略了鱼类的移动能力，也没有考虑到它们在不同时空所经历的环境变化。这就好比只看了书中的一页，就想了解整本书的故事，显然是不够全面的。

为了填补这一知识空白，来自澳大利亚多所机构的研究人员，包括 The University of Melbourne、Arthur Rylah Institute for Environmental Research 等，开展了一项意义非凡的研究。他们聚焦于澳大利亚东部墨累 - 达令盆地（Murray - Darling Basin，MDB）中高度移动的金鲈（Macquaria ambigua），试图揭开其生长与环境之间的神秘面纱。这项研究成果发表在《Movement Ecology》杂志上，为我们深入了解鱼类生长机制提供了新的视角，也为鱼类资源的可持续管理带来了新的思路。

研究人员采用了一系列巧妙的技术方法来开展研究。在样本采集方面，他们收集了 2013 - 2018 年间来自 MDB 不同区域 11 个捕获点的 559 颗金鲈耳石。通过对耳石进行 400 - 600μm 厚的横向切片，利用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱（LA - ICP - MS）分析锶同位素比（87Sr/86Sr），结合一种基于回归树的分配算法，成功重建了金鲈的个体运动历史。在量化生长方面，通过在显微镜下观察耳石上的不透明带，精确估算金鲈的年龄和年生长率。最后，运用线性混合效应模型，将年生长（耳石生长带宽度，mm）与不同空间尺度（流域尺度、河段尺度（不考虑运动）、河段尺度（考虑运动））的环境预测因子相关联，全面分析环境因素对金鲈生长的影响。

研究结果

1. 金鲈生长的影响因素：研究测量了 1992 - 2017 年间 559 条金鲈的 3538 个年度耳石生长带。年龄对金鲈生长的影响最为显著，随着年龄的增长，生长率（耳石生长带宽度）逐渐下降。同时，年龄组也对生长率产生影响，捕获时年龄较小的个体生长率更快。
2. 不同空间尺度模型的表现：流域尺度模型中，排名最高的模型包含了生命阶段与南方涛动指数（SOI）以及生命阶段与温度异常的相互作用，其交叉验证R2为 0.78。而河段尺度（不考虑运动）模型的 AICc 值比流域尺度最佳模型低 400 多个单位，表明更精细的环境变量能提高模型拟合度，其最高排名模型的交叉验证R2为 0.81。令人意外的是，纳入个体运动历史的河段尺度（考虑运动）模型，与不考虑运动的模型相比，并没有显著提升生长模型的性能，二者交叉验证R2均为 0.81。
3. 环境变量与生长的关系：不同生命阶段的金鲈生长与多种环境变量密切相关。对于成年金鲈，春季水温升高、春季和夏季流量增加、前一年流量增加以及夏季流量变异性增大都与生长呈正相关；而幼年和亚成年金鲈的生长与夏季流量呈正相关，与春季流量、前一年流量和春季水温呈负相关。此外，研究还发现，不同空间尺度模型中使用的环境预测因子之间存在相关性，在 MDB 的部分区域，环境预测因子在不同河段之间高度相关。

研究结论与意义

这项研究通过分析金鲈耳石中自然存档的信息，深入探讨了个体生长与区域、推断的本地或实际本地环境条件之间的联系。尽管河段尺度的环境预测因子优于流域尺度，但纳入个体在大空间尺度上的运动信息并没有进一步提升模型性能。这表明，对于像金鲈这样高度移动的鱼类，在缺乏精细的 “河段内” 环境数据时，更粗略的 “河段尺度” 环境变化可能足以描述个体的生长轨迹。这一发现对于河流管理具有重要意义，因为大多数管理干预措施都集中在河段尺度，了解哪些环境条件对鱼类生长至关重要，可以帮助管理者制定更有效的策略，通过调节河段特定的流量等措施，来促进淡水鱼类种群的可持续发展，如提高鱼类的生长、繁殖、补充和生存能力。

总的来说，这项研究为鱼类生长研究领域开辟了新的方向，让我们对移动性鱼类的生长机制有了更深入的理解，也为未来的鱼类保护和管理提供了坚实的科学依据。相信在未来，随着研究的不断深入，我们将能更好地守护这些水域中的生命，让它们在适宜的环境中茁壮成长。