魚：從來沒想到我還有這種死法

在肯亞和坦尚尼亞邊境交界處的一座橋上，克里斯·達頓（Chris Dutton）和阿曼達·蘇巴魯斯基（Amanda Subalusky）注意到每當馬拉河上漲幾十厘米後，死魚就會被衝上岸，其數量有時達到上千條，但他們始終不明白為什麼魚會不停地死亡。

鸛、禿鷲、鱷魚和鬣狗會迅速把死魚解決掉，因此如果你沒有親眼目睹到死魚，根本不會知道魚正在死亡。當地的護林員知道這個現象，但他們將原因歸結於農民在上游的田地里噴洒殺蟲劑。

河馬便便害死魚

其實罪魁禍首並非農民。達頓和蘇巴魯斯基做了一系列越來越大膽的實驗，其中包括遠程控制船隻、計算機模擬、修建臨時水壩和含有排泄物的大型水箱。最後，他們找到了真正的原因——河馬。

河馬池。圖片：Chris Dutton

這對夫婦發表了自己的研究結果，論文標題顯得十分禮貌：《河馬產生的有機物負荷導致補給過載，造成下游缺氧和魚類死亡》，翻譯成大白話就是「河馬有時拉屎太多，把魚都悶死了」。

河馬一般在晚上進入草地吃草，然後在白天返回河流之中，保持身體的涼爽，並防止被太陽灼傷。當它們在水中打滾時，經常會排泄出尿液和糞便。馬拉河的這段河道只有區區100千米長，其中卻有大約4000隻河馬以及它們每天排泄出的8.5噸廢物。「如果在下游的水中放一張網，幾秒鐘之內，網的整個中央就會堆滿河馬的糞便。」達頓說，「石頭上和河床底到處都是河馬拉的屎。」

小心糞便噴射。圖片：badarun / basenotes.net

河馬池裡建水壩

在旱季，當馬拉河變窄變淺時，有些河道的河馬會尤其集中——它們的糞便也一樣。河馬是有攻擊性的危險動物，只有最不要命的研究者才會勇闖所謂的「河馬池」。達頓和蘇巴魯斯基並沒有這麼做，他們放出了一條裝有感測器的遙控船對「河馬池」進行探測。他們發現，這些河馬聚集地底部的泥和水幾乎就是一團糟，充滿了氨、甲烷、硫化氫和其他稀奇古怪的化學物質。而且因為細菌在消化累積的河馬糞便時，會消耗水中幾乎所有的氧氣，所以這些地方非常缺氧。

河馬對遠程遙控的小船很警惕。圖片：Amanda Subalusky

到了下大雨的時候，大量雨水流進河馬池，攪動起腐爛的污物，並將它們衝到下游，就像沖廁所一樣，這一現象被稱作「沖流」。為了研究沖流，達頓和蘇巴魯斯基使用了氧氣記錄器，記錄器的讀數表明，沖流明顯降低了河流下游的氧氣含量，從而使魚窒息。

他們專門設計了實驗來驗證這一觀點。他們將河馬的糞便添加到裝水的瓶子里，證明瓶中水的溶解氧含量會下降。他們還將含有糞便的水放入「實驗小溪」（用來模擬河流的長盤子），即便這樣，他們仍然渴望更真實的實驗。「當時我們在討論用池塘創造水流的方法，其他一些研究者說『為什麼不造一個小型水壩呢？』」

兩人建造的小型水壩。圖片：Amanda Subalusky

達頓和蘇巴魯斯基大受啟發，他們用沙袋將附近一個池塘的供水截斷，這一池塘在河馬的領地內，但它們並不經常光顧這裡。他們的助手幫他們弄到了一輛大型貨車、兩個4000升的大型水箱和一個大型廢水泵。他們用這些東西將16000升的河馬糞水轉移到人工池塘中。當他們移開沙袋時，數據顯示下游的氧氣含量明顯下降了。

將河馬糞水轉移到人工池塘。圖片：Chris Dutton

這是已經發表的第二篇關於河馬糞便如何影響河流環境的研究，之前，加州大學聖巴巴拉分校的基南·斯蒂爾斯（Keenan Stears）在坦尚尼亞的大魯阿哈河做了類似研究。跟馬拉河不一樣的是，大魯阿哈河的水被上游的農場大量消耗，在旱季，這條河會完全斷流，該流域的河馬會被限制在相互隔離的小池塘中。

斯蒂爾斯發現，河馬聚集的池塘與那些河馬較少的池塘相比，氧氣含量更少，魚類和無脊椎動物的多樣性是後者的一半，魚的數量也只有後者的4%。只有在雨季，當河水再次連通各個池塘時，魚類和無脊椎動物的多樣性和數量才會上升。

檢查死掉的魚。圖片：Chris Dutton

斯蒂爾斯估計，大約94%的非洲河馬生活在大魯阿哈河這樣的河流中，這些河流要麼已經開始枯竭，要麼很可能會在之後隨著氣候變化逐漸枯竭。「我們的研究結果揭示了與全非洲有關的新問題。」他說。

未受干擾的河流是什麼樣？

達頓和蘇巴魯斯基的研究表明，即使是在馬拉河這樣相對未受人類干擾的河流中，河馬及其產生的耗氧廢物有時也會是問題。而他們的研究促使我們重新思考——「未受干擾」到底意味著什麼。

他們指出，大量遷徙的角馬會在馬拉河中溺亡，每年為這條河帶來1100噸屍體，從而滋養塞倫蓋蒂平原。「馬拉河真是一個獨特的系統。」 蘇巴魯斯基說。河馬和角馬充當了「傳送帶」，將陸地營養以排泄物和屍體的形式輸送到水中，這些河水流經的地方，滿是成群的大象、上千隻的斑馬和羚羊。

飄在河面的角馬屍體。圖片：Christian Beier / cbpictures.com

就這樣，馬拉河反映出世界各地河流原本可能的面貌，也就是在人類肆意屠殺猛獁象、野牛和其他巨型動物之前的樣子：河流並非潺潺流水，而是充滿了屍體和腐爛糞便；在下游，偶爾有一群不幸的水生動物窒息而死。（編輯：Ent、lava）

本文授權轉自我是科學家iScientist。

我是科學家

iScientist

id: IamaScientist

「我是科學家，我來做科普。」

日曆娘今日頭像

河馬科 倭河馬

本文首發於果殼網我是科學家iScientist

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！