5月7日,在崇州市鸡冠山冷水鱼科研基地和马尔康市脚木足河流域鱼类增殖站,四川省农业科学院水产研究所的专家们正细心地呵护着两三个月大的3500余尾川陕哲罗鲑子二代。一天前,川陕哲罗鲑全人工繁殖成果技术鉴定会在成都举行,来自中国科学院、中国水产科学研究院等单位的专家对“川陕哲罗鲑全人工繁殖技术研究”项目成果进行了现场踏勘和讨论鉴定,专家组组长、中国科学院水生生物研究所曹文宣院士宣布,国家一级保护动物川陕哲罗鲑全人工繁殖取得成功。这是全球首次攻克川陕哲罗鲑全人工繁殖技术。四川省农业科学院水产研究所是“川陕哲罗鲑全人工繁殖技术研究”项目实施的主要单位,该所党委书记杜军表示,“这项技术为川陕哲罗鲑人工保种种群扩大、增殖放流、野外种群恢复,奠定了很好的基础。”川陕哲罗鲑作为濒危物种,野外种群保护和人工繁殖研究一直是重大课题。早在2020年11月,本报曾推出《长江鱼儿正是回家时》系列报道,其中《川陕哲罗鲑,我们送你回家!》《生死竞速,助川陕哲罗鲑踏上归乡路》等报道,重点关注了川陕哲罗鲑的命运。当时,川陕哲罗鲑尚未实现全人工繁殖,科研工作者们正抓紧开展保护研究,不断与野外种群消失的速度进行赛跑。3年多过去,科研团队从未放弃,“今年初,我们多批次催产了川陕哲罗鲑子一代亲鱼,目前保有2月龄子二代3500余尾。”杜军说,子二代的繁殖成功,正式为川陕哲罗鲑全人工繁殖技术画上了圆满句号。
▉从受精卵到繁殖出子二代全人工繁殖技术补全技术链在专家看来,川陕哲罗鲑是历史上气候变化的有力物证,是中国鲑科土著鱼类中的活化石,对研究生物地理学、系统发育和气候变化等具有很高的科研价值。川陕哲罗鲑还是水产养殖重要的后备品种,其珍稀程度不亚于“水中大熊猫”长江鲟。全人工繁殖技术的“全”代表什么?“代表着,从一颗受精卵开始孵化,到鱼苗长大,再到性成熟个体,最后到繁殖出第二代,整个养殖周期都在人工环境下。”杜军介绍,“所有的水产养殖,要想技术链完整,都需要完成全人工繁殖过程,只有这样,才能知道怎么催产、怎么孵化、怎么防病、怎么保证营养、怎么保证性腺发育成熟又能繁殖……”在杜军看来,全人工繁殖技术是打开水产繁殖奥秘的钥匙,“让我们知道怎么把鱼养大”。为攻克川陕哲罗鲑全人工繁殖技术,2008年,四川省农业科学院水产所和中国水产科学研究院黑龙江水产研究所等单位,联合申请了“川陕哲罗鲑全人工繁殖技术研究”项目并立项。次年,杜军和团队成员正式启动项目。对他们来说,找到野生川陕哲罗鲑个体,是最大的难题。“川陕哲罗鲑极其珍稀,野外个体甚至比大熊猫还少。”杜军说,“在5月6日的技术鉴定会上,国内绝大多数鱼类分类和资源生态学相关专家是第一次见到川陕哲罗鲑活体,之前他们甚至连标本都没见过。”“当年,我们历时8个多月才在大渡河上游支流中第一次捕获到野外个体,是3条鱼龄一年左右的小鱼苗,这样就开始了人工驯养的研究。”杜军介绍,虽然这3条小鱼没有繁殖出后代,但是为人工培育亲鱼积累了经验和核心技术。
▉连续4年驻扎原始丛林
只为扩大子一代种群
有了养殖亲鱼的经验,杜军团队触碰到了川陕哲罗鲑全人工繁殖技术的边沿。
之后,杜军及其团队成员循着大渡河上游,追踪川陕哲罗鲑野外性成熟个体的身影。“找到性成熟的雌鱼和雄鱼后,分别取卵、采精,然后进行人工授精,这是全人工繁殖的起点。”
“什么都是陌生的,不知道在哪里能捕到鱼。”2016年,杜军团队成员、四川省农业科学院水生态工程技术研究中心主任、研究员李华等人把有路通车的地方找了个遍,最终在大渡河上游10公里以外的区域,捕到了野生性成熟个体。雌鱼和雄鱼很难同时捕捉到,中间有时会间隔一个多月,“2016年我们找到了3尾性成熟个体,成功进行了人工授精,获得1万多枚受精卵。”
这也意味着,川陕哲罗鲑人工繁殖技术获得成功。但这离攻克全人工繁殖技术还差得远,中间仍存在很大变数。
从受精卵到成熟个体,转化比例极低。李华介绍,“2016年的子一代,目前仅有4尾存活。”
为了扩大川陕哲罗鲑子一代群体,2016年后,李华带队又连续3年进入川陕哲罗鲑生存的那片原生态区域,开展人工繁殖工作。“每一年都需要重新捕捉亲鱼,得到受精卵后,会放回原生水域。现存的1000多尾子一代中,2017年和2018年的子一代是主力军。”
除了扩大子一代群体,李华团队的研究侧重点有所调整。“后面几年更侧重于川陕哲罗鲑自然种群繁殖区域观察,以及捕捉其它产卵场的鱼,来与2016年的鱼进行遗传多样性比较,为下一阶段更深入的分子领域研究做准备。”
野外科考挑战大,考验着李华等人的生理、心理。李华回忆:“我们的驻扎点处于海拔3500米至3800米的区域,空气稀薄,身体吃不消。一开始我们还带了米进去,饭煮不熟,菜炒出来也不是很熟,最后连续吃了两个月的方便面。”“一路途经悬崖、暗冰等危险地带,宁愿待在上面不想下去,而且还要随时检查鱼网,以防鱼受伤,观察到产卵群体进入产卵场时随时准备捕捉。”李华表示,甚至因为长时间与外界隔离,“孤独感非常强烈,回到城市人多的地方,反而不适应。”
▉野外种群恢复
周期更长、难度更大
今年2月到3月,项目科研人员多批次对川陕哲罗鲑开展人工催产。最终,通过创新受精卵孵化方式,获得了全人工环境下的3500多尾子二代初孵仔鱼。至此,川陕哲罗鲑全人工繁殖技术被彻底攻克。
“这意味着不需要通过捕捉野外成熟个体来开展人工繁殖,但是,这并不意味着捕捉野外成熟个体进行人工繁殖没有意义了。”李华说。在技术鉴定会上,在场专家提到,“为保存遗传多样性,可以依托野外资源调查工作,如果在误捕到性成熟个体时,在保证亲鱼安全的前提下,可以进行采集卵和精液来进行人工授精,来补充遗传多样性。”
李华指出,“现在基本都是大网捕鱼,对亲鱼伤害相对较小。”在2016-2019年开展工作时,除了2016年捕到3尾鱼,每年捕到5-6尾鱼,其中有一尾鱼连续3年被捕捉到,有两条连续 2 年被捕到。“这些说明了对鱼的伤害很小。”
对于川陕哲罗鲑保护而言,攻克川陕哲罗鲑全人工繁殖技术,并不意味着结束,而是意味着开始。杜军表示,接下来,要开展川陕哲罗鲑野外种群恢复、生态栖息地修复等工作,尽快让野生种群扩大,“这项工作的难度更大,周期更长,需要的经费更多。”
“野外生存条件更加恶劣,放流的川陕哲罗鲑存活率更低。”杜军指出,“在保护中心,可以为川陕哲罗鲑调节到最适宜的水温和最佳的营养,但到了野外,这些都没有保障。”
开展川陕哲罗鲑野外种群恢复工作,仍有诸多难点需要攻克。杜军说,比如对放流的川陕哲罗鲑进行监测很有必要,但目前受限于多种原因很难做到。“我们每年都在做川陕哲罗鲑增殖放流的工作,但放流后它们的生存状态怎么样,我们是不知道的。在水体环境下,开展监测工作的难度远高于对陆地生物的监测难度,目前我们采取了一些方法,比如研究环境DNA技术,但还不是很成熟。”