科学家如何战胜入侵北美五大湖的“吸血怪”？
原生于大西洋的海七鳃鳗在1800年代开始扩散到北美五大湖。 Photography by Andrea Miehls/GLFC
（蜘蛛网eeook.com）据美国国家地理网站（撰文：ANDY VASOYAN 编译：涂玮瑛）：入侵性的海七鳃鳗曾对北美地区的原生鱼类造成巨大威胁，直到科学家偶然发现了一项突破性的解决之道。
有一种吸血性入侵种几乎让北美五大湖价值70亿美元的渔业分崩离析，但官员正在击退这种动物，获得罕见胜利。
超过一世纪前，人类活动将原生于大西洋的海七鳃鳗（sea lamprey）引进北美五大湖，于是它们开始以当地鱼类为食，包括鲑鱼、湖红点鲑、蓝梭鲈。
北美五大湖渔业委员会（Great Lakes Fishery Commission，简称GLFC）的立法事务与政策主任葛雷. 麦可林奇（Greg McClinchey）说：「基本上，它们是直接游进来的。 我们在兴建运河时为它们打开门户。」GLFC是领导七鳃鳗防治工作的国际组织。 「我们以前没有充分了解这种动物的能力。」
一只七鳃鳗在寄生期可以杀死多达18公斤的鱼，而且每只雌性海七鳃鳗会产下大约10万颗卵，其中约有75%能成功存活。
幼年海七鳃鳗从溪底的地洞探出头。 Photography By Andrea Miehls, Great Lakes Fishery Commission.
「它们在全盛时期吃掉超过4535万公斤的鱼。」麦可林奇说：「从这个角度来看，它们是与人类争夺这项资源，而且还获胜了。 它们对自然生态系的破坏比人类更大，这是很难做到的事。”
不仅北美五大湖区的鱼类没有准备好抵御七鳃鳗，这片地区也缺乏可控制这种入侵动物的自然掠食者。
所以，人类是怎么扭转局势的？ 答案是一场长达数十年的活动，最终在整个流域范围控制这种入侵性鱼类，这在全世界的野生动物管理领域都是无可比拟的胜利。
成功的关键是一种新型杀鳗剂。 截至2024年为止，这种药物已经杀死北美五大湖区约90%至95%的七鳃鳗，却不会对当地特有种造成伤害。
北美五大湖渔业委员会的执行秘书马克. 加登（Marc Gaden）说：「毫无疑问的是，这在全球任何地方都是前所未见的胜利，我们面对破坏力这么强、地理分布范围这么广的动物，却依然能够使用一种选择性技术来控制。」
他又说：「这拯救了北美五大湖的渔业。」
2024年10月，威斯康辛州的巴德河经过杀鳗剂处理后呈现红色。 由于海七鳃鳗是从这里开始自己的一生，所以这条河每隔几年就会进行防治处理。 Photograph By Zak Allan, Great Lakes Fishery Commission
可敬的对手
这种古老鱼类的狩猎机制很简单：它们没有传统的颛，而是使用由锋利齿环组成的口盘结构。 七鳃鳗会利用口盘牢牢抓住任何鱼的体壁（它们不挑食），接着运用如芝加哥谢德水族馆（Shedd Aquarium）的资深水族专家伊凡. 金恩（Evan Kinn）所描述的「粗壮、布满牙齿的舌头」。
「它们会用舌头在鱼的体腔上打洞，暴露出开放性伤口，然后它们的唾液会让伤口无法愈合，使血液持续流出来。」金恩说：「我相信这对宿主鱼来说一定非常不舒服也非常不愉快。」
七鳃鳗在20世纪中叶开始稳固发展时，渔民曾抱怨：他们拉起渔网时，网中已经有非常多死鱼，使他们站在甲板上都忍不住想吐。 垂钓者在听证会上作证，七鳃鳗正在迅速杀死鱼类，速度大约是商业捕鱼的五倍。
加登说：「每当一只七鳃鳗出现在一条先前从未发现过七鳃鳗的溪流或河川，例如密西根州的克林顿河或奥奎欧克河，民众就会有一种『风雨欲来』的焦虑感，因为他们知道这是什么意思。」
到了1954年，美加两国、八个州、一个省及数个部落利益组织之间订立条约，促成GFLC的诞生。 加登表示，当时地方政府已尝试过多种防治措施，例如堰堤、水坝、电击，甚至是「巨型滤器」。 这些措施都没有效。
「显然他们需要寻找的办法必须能在河床中杀死七鳃鳗幼体，以免它们变成致命的未成年体，然后从河床进入湖泊并杀死鱼类。」他说：「杀鳗剂计画就是这样出现的。」
标靶性武器
1950年，密西根大学的科学家开始与哈蒙德湾生物站的官员合作。 这座生物站位于休伦湖畔，由一间海岸防卫队设施改造而成。 这个团队想要找到所有入侵种防治组织都梦寐以求的办法：某种会杀死入侵种，同时完全不伤害原生种的化学物质或化合物。
「杀鱼并不是什么高深的学问。 渔业管理者其实常常在做这种事。」加登说：「真正困难的是只杀死目标，同时让其他一切保持完好。」
研究人员在实验室进行七年的「腌黄瓜罐测试」，将原生鱼类和七鳃鳗浸泡在相同物质中，比较它们的死亡率，结果得出一项发现：3-三氟甲基-4-硝基苯酚（3-trifluoromethyl-4-nitrophenol，又称TFM）非常有效，因为七鳃鳗历经3亿5000万年的生物机制尚未演化出代谢这种物质的能力。
「当时是1950年代，对吧？ 所以研究人员会写下化学名称，然后会有一张小表格记录水温、放入物质的时间、四小时后观察到的结果等内容。”加登说：「结果通常会写得非常具体，例如鱼在30秒内死亡。 但对于TFM，研究人员只有写『特别』一个词。」
TFM的结果确实很特别。 这种物质成为GLFC防治计划的基干，而这项计划开展得很谨慎。 工作人员被派出大约一周的时间，将液体形式的TFM用于浅溪中。 七鳃鳗幼体会集中分布于浅溪区域，长成未成年体之后才会尝试移动到较深的水域进行狩猎。
「我们在一条溪的水层中使用TFM，深度大约是一两公尺，这样才能达到有效浓度。」加登说：「如果是像圣玛丽斯河那样又深又宽的水域呢？ 世界上大概没有足够的TFM可用。」
深水域一直是七鳃鳗的庇护所，直到1990年代开始使用氯硝柳胺（niclosamide）才出现转机。 氯硝柳胺是一种长效型毒物，会沉入水底并以河床为作用目标。 目前计划维持相同的策略，同时巧妙利用水坝和堰堤来限制七鳃鳗的扩散。
一只成年海七鳃鳗在溯河洄游产卵迁徙期间，吸附在岩石上休息。 Photograph By Andrea Miehls, Great Lakes Fishery Commission
持续不断的战争
尽管GLFC获得成功，七鳃鳗依然对该地区的渔业经济造成相当大的威胁。 加登表示，2020年因边境管制及其他COVID-19防疫规范的影响，那年只使用了平常用量25%的杀鳗剂，2021年也只有使用平常用量的75%。 当那几批七鳃鳗成年后，受到GLFC的密切关注。
加登说：「不出意料的是，那些七鳃鳗的数量超出平常范围，我们也接到垂钓者和大众的来电。」
他说：「七鳃鳗就是悬在我们头上又逐渐迫近的危害，如果我们放松管制，即使只是一小段时间，它们也会大力反弹。」
2022年，防治处理的程度回归正常之后，尽管七鳃鳗的数量还是很多，却开始再度下降。 这项意外实验再次证明GLFC的计划是多么有效。 如今GLFC每年能杀死大约850万只七鳃鳗。 研究人员也在研究替代的处理方式，包括使用基因改造和CRISPR基因编辑技术。
加登说：「目前我们只是在努力了解七鳃鳗的基因体; 我们没有改动任何基因。”
他说：「但科学家已经提出一种非常诱人的想法。 他们确实认为，如果谨慎运用基因学，有可能在50、60年内完全消灭七鳃鳗。」
