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为了在北京的冬天活下去,这种鱼竟躲进地下河不吃不喝近半年

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有水才有鱼,

水域环境的改变,

也促进了过去鱼类多样性的变化。

以下视频来源于

格致论道讲坛

文章来源|公众号“格致论道” (id:SELFtalks)

作者|赵亚辉· 中国科学院动物研究所研究员

大家好,我是赵亚辉,来自于中国科学院动物研究所。非常开心今天能有这样的机会,在科学节上和大家一起分享我们在北京“摸鱼”的故事。

北京到底有多少鱼

今年(2025年)年初,《北京晚报》的一名记者采访我们团队的工作,并发表了一篇报道。当我看到这篇报道的题目时,才赫然意识到,原来我们的工作就是字面上的“摸鱼”,而且是认认真真、一以贯之、持续不断地“摸鱼”。

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为什么这么说呢?从我做学生的时候开始,我的老师就带着我在北京的各个水域里面不分春夏秋冬地摸鱼,一直摸了20多年。现在我带着我的学生们,继续在北京,还有全国其他地方持续不断地摸鱼。

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当然,我们在北京摸鱼不是为了好玩,而是想了解北京到底有多少鱼、北京鱼类的多样性是怎么样的变化过程,以及这些鱼类现在面临着什么样的生存威胁,以便我们可以更好地保护它们。

为了回答这些问题,仅靠我们自己在北京摸鱼是很难达到的。如果我们想了解过去100年以来北京都有哪些动物种类,就得依靠中国科学院动物研究所的动物标本馆。

动物研究所有着全亚洲最大的现生动物标本馆,里面保藏着很多从全国各地采集到的、各种各样的标本,其中就有大概100年以前在北京地区采集到的很多鱼类标本。正是这些鱼类标本提供的信息,使我们有能力了解过去100年北京这块土地上都有哪些物种。

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在2013年的时候,我们出版了一本书,叫做《北京及其邻近地区的鱼类》。在这本书里,我们系统地梳理了北京各个水系的鱼类多样性的组成,了解到自然分布于北京各个水系的土著鱼类一共有78种,其中有73种是淡水鱼类。

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73种这个数字如果和全国1600多种的淡水鱼类相比,应该说是比较低的。然而,即便是这样一个比较低的数字,在过去也经历了非常严酷的下降过程。

下图是我们在2010年前后调查的结果。在这个时间段,我们去北京各个水域摸鱼的时候,大概只能够摸到41种鱼类,几乎少了将近一半。历史上曾经在北京分布的种类,在那个时期很难在北京的水体里面再见到了。

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北京所有的河流其实都属于海河流域,但有不同的五个水系。今天我就用下图左下角的大清河水系给大家举个例子。

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提到拒马河大家可能就更熟悉,特别是拒马河上的十渡是北京非常著名的旅游景点。在拒马河,历史上曾经记录有42种土著鱼类。但是到了2004年,这一时期的调查只能发现24种鱼类。拒马河鱼类的变化实际上是整个北京市鱼类多样性变化的一个缩影。

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下面三张照片是国家动物博物馆鱼类标本馆保藏的历史标本,都是20世纪30年代在北京采集到的,其中包括冠海马、日本鳗鲡和凤鲚。

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▲左:冠海马,北京琉璃河,1930

中:日本鳗鲡,北京,1930 

右:凤鲚,北京通州,1931

这些鱼类都是河口鱼类,或者说是具有洄游性的鱼类。大概在20世纪50年代末60年代初的时候,整个海河流域开始了大规模的水利工程建设。北京地区的密云水库、天津的于桥水库基本上都是这个时间建设起来的。

随着这些水利工程和水库的建设,原来江河的通道受到了阻隔,使得一些海洋性的河口鱼类和洄游的鱼类很难再进入到北京的水域里边来。

细鳞鲑是国家二级重点保护动物,属于一种冷水性的种类,过去在北京、北方海拔相对比较高的山区溪流里生存。

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▲左:细鳞鲑

右:细鳞鲑生存环境

下面这张图是全球细鳞鲑的分布图(黑色三角标注处)。北京实际上是细鳞鲑这个物种在全球分布的最南限,这对于我们去理解细鳞鲑的演化以及动物地理格局的形成,有着重要的科学意义。

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但是很遗憾,随着全球气候变化,以及细鳞鲑原来的生存生境被人类生产生活影响而发生改变之后,细鳞鲑就已经从北京市的水体里面消失了。

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另外一个例子叫做多鳞白甲鱼,也是国家二级保护动物。多鳞白甲鱼看上去很普通,但它其实是很有故事的种类。

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这条鱼的故事还要从北京的周口店说起。周口店有着非常重要、非常著名的古人类化石遗址。在周口店的遗址当中,有一个地点叫做“14地点”,在这个地点发掘出来的都是鱼类化石,而且很多的鱼化石都是鲃亚科的种类。这一类鱼实际上属于暖水性的种类。

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这些鱼化石的出现,说明北京在历史时期上经历过一段温暖湿润的气候条件。后来随着冰期的来临、气温的下降,这些适合暖水生活的种类就在北京消失了,留下了这些化石。这些种类现在都退缩到长江以南地区。

刚才说到的多鳞白甲鱼实际上也是属于暖水性的种类,跟这些化石鱼类都是亲戚。它要想在北京的水体里面生存下去,度过北京残酷的冬天气候,就必须要演化出一些特殊的本领。

在漫长的演化过程当中,多鳞白甲鱼就形成了这样的一种行为方式:大概每年11月份的时候,多鳞白甲鱼会三三两两地游到和地表水连通的地下河里去,在地下河里边度过漫长的冬季。

在地下河里,它们不吃不喝,一直等到第二年的4月20日前后,也就是农历的谷雨时分。那时候外边通常会打雷下雨,从而给这些鱼类一个强烈的信号,它们就会在很短的时间内从连通到地表河的泉眼里集中地涌现出来,游到地表河当中去找吃的、找对象,完成它们的生活史。

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所以,当地这个季节的泉里边,形成了一个非常壮观的景象,叫做“鱼泉”。当地老百姓以为泉水里边突然冒出了大量的鱼。

比较遗憾的是,在20年之前,北京水资源比较短缺,而且随着全球气候的变化,很多的河道里边都出现了断流的现象。下面的照片就是2005年的时候,我们在拒马河拍到的。

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地表河的缺失、地表河和地下水之间沟通的阻断造成了多鳞白甲鱼种群数量迅速下降。现在,多鳞白甲鱼也从北京的水域里消失了。

除了这些从北京水域里消失的鱼类之外,还有一些种类虽然现在还在,但是它们分布的区域却大大缩减了,比如中华多刺鱼。顾名思义,中华多刺鱼身上有好多很硬很硬的刺用来保护自己。

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中华多刺鱼也是一个很有故事的鱼类,它是鱼类当中为数不多可以编织一个漂亮巢穴的鱼类。下面图片里两个手指之间捏住的就是中华多刺鱼编织的巢。它是中空的,雄鱼在繁殖季节编织这个巢的时候,还留下了一个孔道。巢穴编好后,雄鱼会把雌鱼驱赶到巢穴里边,然后雌鱼在里面产卵。随后,雄鱼会进到这个巢穴里面受精,完成繁殖的过程。

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繁殖过程完成之后,雌鱼就游走了。可怜的雄鱼会守护在这个巢穴之外,一直看护着它的后代,直到这些后代从受精卵孵化成仔鱼,能够自己自由地活动之后,雄鱼才会离开它的巢穴。

中华多刺鱼过去在北京是比较普通的一种鱼。大概在100年以前,在现在城区的范围,包括离这里不远的清华园、南城的大红门,都是它们的分布区(下图红点),而且种群数量也很多。但到了20世纪80年代左右,中华多刺鱼就从城区水体里退出了,我们只能在十三陵水库、官厅水库这些附属的水体里(下图绿点),看到它们的踪迹。

到了2010年,我们再去北京市的水体里摸鱼的时候,在中华多刺鱼原来的分布点位都很难发现它们了。最后,只在怀柔水库上面的怀沙河和怀九河(下图黑点),我们才能找到它们,它们当时还有一定的种群规模。

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水资源问题得以缓解

过去,北京鱼类的多样性呈现了下降趋势。现在北京的鱼类又是什么情况呢?2025年年初,我们发表了采自于北京地区的一个新的物种,我们把它命名为“北京花鳅”。

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我个人认为,发现“北京花鳅”的意义不在于它是一个新的物种,而是在于我们发现它的过程。

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其实,我们在过去20多年摸鱼的过程当中,就隐约地发现在我们摸到的这些鱼里面有可能存在着一个尚未被加以描述的新物种。但是,当时我们手里边收获的标本数量非常非常少,很难支撑我们完成一个完整的工作。

直到2024年,我们突然在北京的不同水体里面采集到了足够的标本数量,使得我们可以和其他的物种进行充分地比较,之后证实了我们之前的推断:北京确实存在着一个过去没有被认识到的新物种。

所以,“北京花鳅”的发现过程恰恰能够反映出最近十几年以来,北京的水域生态环境和鱼类多样性呈现出了向好的趋势。过去一些曾经在北京分布的鱼类,现在又游回到北京的水体里面来了。

从下面右边这张图大家就可以看到,过去100年以来,北京鱼类的多样性经历了从下降到逐渐回升的过程。

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▲北京鱼类多样性呈现向好趋势

举个例子,马口鱼是一种比较普通的,但是在我们国家东部的水域里广泛分布的鱼类。马口鱼是肉食性的种类,过去在北京郊区的一些河流里边还能够发现它们,但是种群数量比较低。最近几年,我们在城区调查的时候却发现了马口鱼的踪迹。另外,除了城区,在郊区的河流里,它们的种群数量也得到了明显的恢复。

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这样一来,我们就把它从北京市重点保护鱼类的名录中移除了。移除的过程实际上也是一个北京鱼类多样性向好变化的反映。

大家还记得这条有故事的、会做巢的中华多刺鱼吗?下图是它现在在北京的分布图。大家可以通过和之前的图比较,得出它们现在在北京的分布区较十几年以前相比有明显的扩大,它们的种群数量也基本上保持了稳定的状态。

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北京市水域生态环境的改变、鱼类多样性呈现出向好变化的主要原因,除了水体污染、过度捕捞得到了明显的遏制之外,最主要的是,北京的水资源短缺问题得到了很大缓解。

其实我们现在喝的水,基本上来自于长江水系丹江口水库的水。丹江口水库的水通过南水北调中线工程,进入到北京城区,供北京市民消费。多余的水会有一部分回补到密云水库,另外还有一部分回补到城区的自然河道和湖泊里。所以,过去那些断流的河道,现在也已经很少能够见到了。有水才有鱼,水域环境的改变,也促进了过去鱼类多样性的变化。

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▲右上:密云水库

右下:丹江口水库

外来物种入侵

然而,在现在的新形势下,过去的那些威胁因子可能逐渐地减弱了,但同时也有一些新的因素威胁着北京土著鱼类的多样性,其中最主要的就是外来物种入侵。

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河川沙塘鳢的自然分布区在长江中下游的地区。这位“老兄”的长相实在不敢恭维,而且还是一种凶猛的肉食性的鱼类。大家从下面左边的照片可以看到,我们刚刚把它摸上来的时候,它的嘴里还叼着猎物。而且河川沙塘鳢的食量也非常大,从右边的照片可以看到,它饱食之后圆滚滚的身躯。河川沙塘鳢这种肉食性的鱼类,对于北京土著的野杂鱼类种群,实际上是一个潜在威胁。

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我们最初发现河川沙塘鳢的时候是2005年。开始的一段时间,它们的种群数量维持在一个比较低的规模。但在最近的几年当中,它们的分布区、种群数量突然间迅速扩张,已经进入到了很多自然水体里面。它们的威胁是值得我们警惕的。

除了河川沙塘鳢之外,北京的水体里还有一些其他的外来入侵物种,比如说蓝鳃太阳鱼、大口黑鲈等等。

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▲蓝鳃太阳鱼

我们下一步会持续地在北京河流里继续“摸鱼”的工作。一方面,我们会为北京外来入侵鱼类的防控提供科学的支撑,另一方面,我们会继续为北京鱼类多样性的保护贡献自己的力量。

谢谢大家!

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