

本文最初发表于 Hakai Magazine,这是一个关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。更多类似文章请阅读 hakaimagazine.com。
在赋予三文鱼非凡迁徙能力的众多特质中——它们惊人的跳跃能力、对淡水和海水均有耐受性、对地球磁场的感知能力——最令人印象深刻的可能是它们的嗅觉。大多数成年三文鱼依靠幼年时期印记的嗅味,回归出生地产卵,这一点已是众所周知。没有人确切知道幼三文鱼记住了哪些气味,但很可能是一些矿物质和生物信号的组合,例如独特的金属气味以及 同类的气味。
然而,几年后,如果俄勒冈州孵化场研究中心的科学家们如愿以偿,一些奇努克三文鱼将追逐一种截然不同的气味:啤酒酵母浓郁的、如啤酒般的芳香。这种诱人的啤酒香气是为了解决一个棘手的保育难题:如何让在孵化场养大的三文鱼回家?
尽管绝大多数三文鱼会回到出生地产卵,但它们有时也会出错。一小部分自然而然地会游入其他溪流。“从进化的角度来看,”美国国家海洋和大气管理局(NOAA)驻西雅图的生物学家安迪·迪特曼(Andy Dittman)说,“这是一种重要的替代策略”,有助于种群在灾难中生存并扩大其分布范围。
例如,1980年华盛顿州圣海伦斯火山爆发后,钢头鳟(一种与三文鱼亲缘关系很近的鱼类)便放弃了被火山灰覆盖的图特尔河,而在附近的流域繁衍。随着气候变化导致阿拉斯加的冰川萎缩,三文鱼也开始 悄悄地进入新暴露出来的溪流和湖泊。
但孵化场饲养的三文鱼却将走失发挥到了极致。许多孵化场放养的鱼被释放到不熟悉的水域,或在它们不易留下印记的发育阶段被放生。成年后,这些鱼经常会游过家乡的孵化场,并与野生的鱼交配, 扭曲了经过数千年自然选择精心调整的野生基因库。在埃尔克河(Elk River),这个问题历来非常严重。迪特曼回忆说,有些年份,超过一半的繁殖鱼是 wandered into wild spawning grounds 的孵化场出生的三文鱼。
2016年,俄勒冈州鱼类和野生动物局(Oregon Department of Fish and Wildlife)委托该州的孵化场研究中心解决这一问题。科学家们能否让幼年孵化场饲养的鱼在它们自己选择的气味上留下印记,从而在多年后将它们引回家?
寻找完美气味的大部分任务落在了研究员玛丽亚姆·卡姆兰(Maryam Kamran)身上。正如巴甫洛夫训练他的狗 听到声音就流口水一样,卡姆兰将各种有气味的化合物滴入装满巴掌大小三文鱼幼鱼的鱼缸中,然后加入鱼粮,让鱼将这些气味与其食物联系起来。如果她随后只需将气味加入水中,并看到鱼仍然兴奋地游动,她就知道它们能够识别这种气味。
卡姆兰测试了大量——有时甚至是奇怪的——气味,其中包括虾的提取物、西洋菜酊剂、钢头鳟的皮肤以及鳀鱼的胆汁。她混合搭配了各种蛋白质、激素和信息素。卡姆兰说:“你正在尝试给鱼提供信息。‘是否有捕食者?是否有配偶?是否有食物?栖息地的质量如何?’”
在西雅图的实验室里,迪特曼也支持卡姆兰的工作。他将电极连接到三文鱼的嗅觉感受器上,然后用卡姆兰选择的气味喷洒它们,以观察其神经元的反应。“我们选择的任何气味,”卡姆兰说,“我们都需要看看三文鱼的鼻子是否真的能探测到。”
几年后,一个领先的候选物出现了:一种从商业实验室购买的氨基酸混合物。2021年,埃尔克河孵化场(Elk River Hatchery)的负责人放流了第一批在这些氨基酸上留下印记的奇努克三文鱼幼鱼,以及在鳀鱼胆汁和其他化合物上饲养的其他鱼。然而,尽管氨基酸混合物很有潜力,但其成本过高,难以大规模使用。因此,对廉价气味的探索仍在继续——这使得科学家们在本季初将目光投向了啤酒。
这个想法来自俄勒冈州孵化场研究中心主任塞思·怀特(Seth White)。怀特是一名业余啤酒酿造师,他知道啤酒酵母含有谷氨酸,三文鱼能够在此留下印记。而且他知道在哪里可以大量找到它。
今年三月的一天,怀特来到俄勒冈州纽波特,那里的Rogue Ales啤酒厂的酿酒师扳动了两个啤酒罐的开关,倒出了倾析液——这是啤酒酿造过程中留下的麦芽颗粒、凝结的蛋白质和沉淀的酵母组成的黄褐色沉淀物。怀特将塑料袋装的倾析液装进冰桶,开车一小时前往孵化场研究中心。怀特说:“我感觉自己像在进行一场探索的尤利西斯。”
他的旅程并非徒劳,因为迪特曼很快发现幼三文鱼对倾析液非常敏感。“这似乎是一个不错的选择,”怀特说。“到目前为止,效果非常好。”
当然,让幼鱼在一种气味上留下印记,与让成年三文鱼追逐它回到出生地产卵地是完全不同的。去年冬天,第一批在氨基酸混合物上留下印记的雄性三文鱼开始零星地回到埃尔克河,尽管科学家们尚未分析数据。至于啤酒,怀特说俄勒冈州孵化场研究中心还有实验要做,然后孵化场管理人员才能考虑让他们的鱼接触倾析液。然而,如果有一天成功了,他已经为这款啤酒想好了名字:Olfaction Pale Ale(嗅觉淡色艾尔)。
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