挪威春季产卵鲱鱼产卵地北移：渔业与种群记忆的深度关联

在海洋生态研究中，挪威春季产卵鲱鱼（NSS herring）的迁徙行为一直备受关注。研究人员为探究其产卵地突然北移的原因，分析了渔业、科学调查和标记实验数据。结果发现，年龄选择性捕捞导致集体记忆丧失，新的大种群建立了新迁徙模式。这对生态和渔业管理意义重大。研究成果发表在了《Nature》杂志上，为我们揭示了这一神秘生态变化背后的复杂机制。

　　

在广袤的海洋中，鱼类的迁徙行为一直是生物学家们热衷探索的神秘领域。挪威春季产卵鲱鱼（Clupea harengus）作为世界上数量最为庞大的鲱鱼种群，它们的迁徙路线和产卵地点长期以来遵循着一种相对固定的模式 —— 每年，它们会从挪威北部海域的越冬区域出发，长途跋涉 1300 千米，前往挪威西海岸进行产卵。这种保守的迁徙策略被认为是在高昂的游泳能量消耗和改善幼体生存条件之间的一种权衡，因为在前往巴伦支海育幼区的过程中，幼体在特定的生长条件下存活率会提高。

然而，近年来，科学家们注意到了一个异常现象：挪威春季产卵鲱鱼的主要产卵地发生了约 800 千米的极向（poleward）移动，从莫勒（M?re）转移到了罗弗敦（Lofoten）。这一变化不仅打破了长期以来的生态平衡，还对沿海生态系统和渔业管理带来了巨大挑战。为了深入探究这一现象背后的原因，来自挪威海洋研究所（Institute of Marine Research，IMR）等多个研究机构的研究人员展开了一项全面而深入的研究。他们的研究成果发表在了《Nature》杂志上，为我们揭示了这一神秘生态变化背后的复杂机制。

研究人员为了弄清楚鲱鱼产卵地北移的原因，综合运用了多种技术方法。首先，他们收集并详细分析了 1995 - 2024 年挪威、冰岛和法罗群岛的渔业捕捞数据，这些数据涵盖了鲱鱼的觅食、越冬和产卵区域的分布信息，通过对这些数据的分析，研究人员得以了解鲱鱼在不同季节的迁徙动态。其次，他们利用国际海洋考察理事会（ICES）提供的评估数据，研究了鲱鱼种群动态，包括种群数量、产卵群体生物量、捕捞死亡率和开发模式等方面的变化。此外，研究人员还开展了标记重捕实验，在 2016 - 2023 年间，对 202,155 条鲱鱼进行了被动集成应答器（PIT）标记，通过追踪这些标记鲱鱼的迁徙轨迹，进一步验证了通过其他数据观察到的迁徙变化。同时，研究人员构建了生物能量迁移模型，结合鲱鱼的身体生长数据、能量储备数据以及海洋环境数据，模拟了鲱鱼在不同年份的迁徙潜力。

与捕捞相关的迁徙中断

研究人员详细分析了 1995 - 2024 年挪威、冰岛和法罗群岛的捕捞数据，发现 2021 - 2024 年期间，挪威春季产卵鲱鱼的产卵迁徙发生了显著变化。从捕捞模式的极向移动、年度科学声学拖网调查中的密度分布以及标记重捕实验结果都能明显看出这一变化。研究认为，这一变化是由 2016 年大量幼鱼补充（recruitment），同时老年产卵鱼种群因年龄选择性捕捞而减少导致的。2016 年大量幼鱼补充后，国际渔业配额谈判未能就总可捕捞量的分配达成一致，导致 2017 - 2022 年期间持续过度捕捞，老年鱼种群生物量大幅下降，而 2016 年出生的幼鱼在 2021 年后在捕捞量和声学调查中占比超过老年鱼。

记忆丧失对迁徙变化的解释

在缺乏有效领导所需的最低比例的有经验的老年鱼的情况下，幼鱼只能自行寻找迁徙路线。研究人员通过分析 2016 年出生的幼鱼在鱼群中的数量优势的时空发展，发现老年鱼和 2016 年出生的幼鱼在觅食和越冬区域存在分离，导致两者混合减少。标记重捕实验也证实了这一点，随着 2016 年出生的幼鱼在种群中占主导地位，标记鲱鱼停止向南迁徙，与在鱼群层面观察到的结果一致。此外，还发现部分鲱鱼会游向其他种群的捕捞区域，这可能是因为在觅食季节与其他种群混合后被带到了它们的栖息地。

维持文化的记忆阈值

理论模型表明，即使是少量有信息的个体也能显著影响集体行为，但研究发现，挪威春季产卵鲱鱼的迁徙文化在更高比例的重复产卵者存在的情况下仍可能被破坏。2016 年是 12 年来的第一个大种群，成年种群存在高度异质性，2016 年出生的幼鱼在与老年鱼充分混合之前就已经建立了自己的迁徙文化。相比之下，2002 年出生的种群在正常情况下与老年鱼有更多的互动，成功地传承了传统的迁徙文化。这表明，在正常的三年补充期内，有信息的重复产卵者的比例能够维持，确保迁徙文化的成功传递。

迁徙限制的影响

幼鱼和老年鱼之间的体型差异可能会阻碍产卵迁徙期间的学习过程。研究人员通过分析 1988 - 2023 年的时间序列数据，发现 2016 年出生的幼鱼在 2023 年的体长比一些过去的 7 年龄鱼短，但与 2002 年出生的种群相当，且在能量储备方面也没有显示出与之前时期的差异。通过建立生物能量模型，研究人员模拟了 2016 年出生的幼鱼的迁徙潜力，发现如果迁徙文化能够正常传递，该种群在后续年份应该能够跟随老年鱼向南迁徙，但实际情况并非如此。

气候变化的影响

一般来说，海洋变温动物比陆地变温动物更容易受到气候变暖的影响。研究人员通过对 30 年的浮游动物数据和温度数据进行分析，发现广义相加模型（GAMs）的预测结果不支持环境变化是 2020 年后产卵地突然北移的触发因素。相反，研究结果表明，海洋变暖可能通过影响幼鱼和老年鱼的混合间接导致了产卵地的北移。2005 年后，挪威春季产卵鲱鱼的觅食范围扩大，越冬区域更接近觅食区域，这导致了老年鱼和 2016 年出生的幼鱼在分布上的分离，可能阻碍了传统迁徙文化的传递。

对沿海生态的影响

挪威春季产卵鲱鱼的年度产卵活动在将大量能量从挪威海的春季 - 夏季觅食区域输送到挪威海岸方面起着至关重要的作用。在莫勒，大量鲱鱼在短时间内集中产卵，这对捕食性鱼类至关重要，孵化的幼体在向北漂移的过程中，会扩大分布范围，为当地生态系统提供支持。而产卵地北移后，依赖南部鲱鱼产卵活动的物种可能会受到连锁影响。

对管理的影响

近期的研究强调了保护动物长寿的重要性，在渔业管理中，年龄选择性捕捞可能会加速自然的知识传递失败过程，导致迁徙文化的丧失。太平洋鲱鱼（Clupea pallasi）的研究表明，空间尺度的管理策略可能会因为对鱼类迁徙模式的错误假设而导致产卵地的损失。本研究为年龄选择性捕捞导致的文化侵蚀提供了实证证据，强调了将社会学习知识纳入未来管理策略的重要性。

这项研究通过多方面的数据分析和模型构建，深入探讨了挪威春季产卵鲱鱼产卵地北移的原因及其对生态系统和渔业管理的影响。研究结果表明，年龄选择性捕捞导致的集体记忆丧失是产卵地北移的主要原因，这一变化对沿海生态系统和渔业管理带来了重大挑战。同时，研究也为未来的渔业管理提供了重要的参考，提醒管理者在制定策略时需要充分考虑鱼类的迁徙文化和社会学习因素，以实现可持续的渔业发展。这一研究成果不仅丰富了我们对海洋生态系统的认识，也为保护和管理海洋生物资源提供了新的思路和方法。