異形來了!環境污染指標生物:多毛類
還記得卡通「怪獸電力公司」中,半夜跑出來驚嚇小朋友的各種怪獸嗎?還有「星際戰警」裡,吃掉半截地下鐵車箱的巨型蛇狀怪物嗎?也應該還沒有忘記「異形」系列電影裡的駭人噁心外星生物嗎?如果告訴你這些生物其實就存在你我生活的周遭,我想很多人一定會直呼不可能!
電影以及動畫公司的工作人員在描繪這些奇形異狀的怪異神獸、外星生物時,其實多多少少都會參考一些冷門的無脊椎生物圖鑑。
尤其是蠕蟲狀、具鐮刀口器或成排多毛及附肢的小型底棲無脊椎動物,這些偏僻冷門的小型生物因為體型小,無法直接用肉眼觀察,甚至種類及外型相似。顯微鏡下分類的等級上,可能要依據其觸手上的突起、芽孢數目甚至口器形狀、咽喉來作判別。這些林林總總的細項對於職業級的科學研究人員來說就已經夠頭痛了,更別說一般社會大眾能夠分辨,觀察、甚至引發興趣。
五、六年級生在鄉下最常有的童年回憶,莫過於在田間的渠道或是大排水溝旁,悠閒的釣魚。想當然耳,田裡最常見且最容易捕捉的蚯蚓,水溝裡的青蟲、紅蟲,都是我們小孩免費且最直接的釣餌。長大以後才知道這些條狀的小蟲就是所謂的「環節動物」。
如果我們將大隻一點的蚯蚓拿在手上,可以清楚看見身體上明顯的分節,放在地上也會發現牠的行動正是利用身體的環節來向前推進。全身光滑,在顯微境下仍可發現微細的短剛毛,這是屬於環節動物中的貧毛類。
青蟲及紅蟲學名為顫蚓、水絲蚓等,常見於河川中下游河段有機物質含量較高的泥灘地。有趣的是這類貧毛類常把頭埋在泥巴下方吃有機碎屑,而尾巴則在水中拼命的擺動以增加氧氣的吸收。因此即便在高污染、低溶氧的河底也能生存,也因為尾巴的擺動行為被稱為顫蚓。這些貧毛類除了是水中魚類的主要食物來源外,在30年前的台灣農村,更常作為魚類養殖的餌料。
對於喜歡海釣的釣客而言,海蟲是最好的釣餌。這種體型較大,在各大釣具店皆可購買到的蠕蟲狀生物:沙蠶,則是屬於環節動物裡的多毛類。多毛類生物大多生活於海域的軟底質中,無論是深海、淺海、河口、紅樹林和珊瑚礁,都能發現牠們的蹤跡。
由於多毛類在外觀上比貧毛類多了些附件裝備,例如兇狠尖刺的口器、可以翻出口部射出的咽喉、具長短觸鬚狀的攝食器官,甚至裝載在兩側的成對疣足運動器官;這些附件,都足以成為電影及動畫公司創作時的參考對象。
此外,多毛類不但擁有宛如絢爛霓虹燈的體色,更具有千變萬化的外型。例如外型彷彿是掛滿裝飾品聖誕樹的「旋鰓蟲」;呈白色管狀、密佈叢生的「華美盤管蟲」等等。
這些生物在傳統生態學的碎屑生物鏈概念中,扮演相當重要的角色。以紅樹林為例,當環境中的動植物因死亡被分解成碎屑或是有機顆粒時,第一層的初級消費者便是由這些所謂的小型食碎屑無脊椎動物來擔任。
而後生活在這些樹林中的次級消費者如招潮蟹、魚類、兩棲類,甚至更高階消費者的鳥類,再來捕食這些食碎屑動物。能量藉由生物鏈而層層向上傳遞,直到最後頂級消費者死亡分解成碎屑,如此循環不停。
記得每次台北市長選舉,藍綠兩黨總會將淡水河流域的整治與環境復育作為主力政見,甚至有候選人高喊要將淡水河沿岸變成親水公園。但是淡水河的髒亂與污臭是不爭的事實,環境復育與河川整治的難度也相對提高很多。
某候選人說:我們要讓台北市民能夠全家在淡水河中戲水抓魚,當然這是最終理想。這樣的夢想相當遙遠,完全無法在短期之內完成;不過我們能夠設定一些指標項目或是生物,來評估環境復育的程度與優劣。
以實際面來說,要評估環境復育的程度,環境水質的監測是第一步,例如溶氧、酸鹼值、大腸桿菌等;這也是各縣市環保局唯一會使用的測量方式。
若以淡水河來檢測,真實數據恐怕幾乎通通不合格!除此之外,我們還可利用一些多毛類生物作為指標,如小頭蟲科、海稚蟲科等,除了對於污染水體的耐受度高,還能忍受低溶氧環境。
貧毛類的顫蚓科甚至能夠過濾河水中的重金屬,這類指標生物皆具備特殊生理機制,來面對並適應環境的污染及改變。
轉自:http://e-info.org.tw/node/49527
異形確實存在地球!有一種專棲於水中底質的多毛類,以尖刺、觸鬚等千變萬化的造型,成為電影或動畫的靈感來源。這些樣貌駭人的生物,還有一項特異功能:成為水質污染指標!
行政院環保署曾於1992年提出「台灣河川底棲生物手冊」,並以底棲生物相作為水質污染指標,分未(稍)受污染、輕度污染、中度污染及嚴重污染四級。
由於污染物質在生物體的累積具有時間性,即便廢水污染源曾短暫消失或是減緩時,仍忠實的紀錄累積在生物體內。其中的貧毛類(顫蚓類)、多毛類(小頭蟲科)都名列於嚴重污染水域的生物指標。
只是實際應用底棲生物作為環境污染偵測指標的環保單位趨近於零;大多數是由學術單位分析使用。
例如台南市原台鹼安順廠舊廠址之海水貯水池之底質多氯戴奧辛/呋喃平均濃度,為目前已知全世界戴奧辛污染最嚴重的區域。2003年行政院環保署針對附近地區之居民進行體內檢測,並驗出高濃度之戴奧辛。
2004年成功大學也檢驗出其中的蝦、蟹、魚、鳥類體內含大量戴奧辛。2005年更進一步分析其中底質內的小型底棲無脊椎動物,發現多毛類生物亦內含高單位的戴奧辛。
這一連串的分析更加驗證戴奧辛可能經由最底層的碎屑食物鏈,逐漸累積在高營養階層的捕食者及人類體內。
多毛類生物也常被使用為海洋環境的長期污染評估及偵測的指標。例如海上箱網養殖。近三十年來,由於過度捕撈以及人類對於海洋漁產的需求大增,歐美各國便於海上設立箱網,飼養超量的魚類來供應漁獲。
但是過量餵飼的殘餌以及飼養生物的排泄物長期累積在箱網正下方,造成了水質污染、水體混濁,甚至導致過多有機物質堆積於底質,並產生缺氧狀態。
由於多毛類中的小頭蟲科(Capitellidae sp.)及絲鰓蟲科(Cirratulidae sp.)耐污性高、適應力強。能夠在短時間內淘汰其他生物體,並且在箱網下的底質大量繁生;此類生物也常被稱為「機會物種」(opportunistic species)。
目前於澎湖馬公本島鄰近海域的箱網養殖具有悠久的歷史,相關漁政管理單位卻鮮少針對該養殖海域及底質進行調查。
經由2007年中央研究院生物多樣性中心陳昭倫教授與台大海洋所博士班學生黃元照的研究結果顯示,長期的水質污染已進而影響到其底質的有機質堆積,造成箱網養殖區下方大量出現高耐污性多毛類,甚至也影響到臨近珊瑚礁區的底棲生物群聚組成。
解決此一污染的方式,不外乎縮小養殖海域面積、實行海域分區養殖,抑或減少養殖生物數量。但是實際操作面上仍須考量漁政單位及漁民現實經濟,環境的改善仍有很長的一段路要走。
電影、動畫中造型多變的外星怪獸,雖因長相恐怖、嚇人、為非作歹,最後要不被直接消滅,要不短暫消失為下一集影片預作伏筆,但無論如何,自始至終都是引人注目的焦點。
然而,確實生活在我們周遭環境的這些環節動物,儘管其貌不揚,或是奇形異狀、青面獠牙,也因為嬌小的體型不易觀察,在台灣並沒有太多專門的科學研究學者對此著墨心力,相對其他國家,更缺乏本土的科學文獻及研究紀錄,更重要的是缺乏媒體關注,讓這類生物在社會大眾眼裡失寵。
在台灣的物種保育及生態研究世界裡,社會大眾和多數學生都會將保育焦點放在體型較大或具有獨特性的物種上,尤其大型哺乳類。
此外,台灣是一個擁有豐富多樣化棲地的島嶼國家,由於社會大眾容易接觸及親近這些高山、丘陵、平原等陸域環境,大家也因此對於陸域生態較為熟悉。
但是偏屬冷門的海洋生態保育,除了每年各地方大舉觀光旗幟而舉辦的海洋漁業文化季、海鮮節等之外,大多數的台灣人民的海洋概念仍然一知半解。
其實,海洋的世界裡,除了教科書中的大洋、深海、珊瑚礁生態系之外,都會區裡每到假日都人山人海的海陸交會地帶:紅樹林、河口、沙泥灘潮間帶等區域都包含在其中,也都值得我們用另一種心情跟角度去看待。
因為這些感覺有點髒、有點臭的河口泥灘棲地,為我們吸納我們所排放的污染廢水,甚至幫我們過濾了這一切的髒與臭。而這些生活在爛泥中,長相可能不討人喜歡的小型無脊椎動物也默默的生活於此並紀錄這一切。
也許今天是第一次了解這些生物,也請別忘記,台灣擁有的多樣化生物都有其獨特與重要性,生態系統的功能維繫並沒有明星,也沒有主角或是配角,所有的生物在台灣這個舞台上,都是幕前也是幕後最重要、也不可缺少的那一個唯一。
作者:黃元照(中研院生物多樣性研究中心珊瑚礁演化生態遺傳實驗室;台大海洋研究所漁業及海洋生物組博士資格候選人)
轉自:http://e-info.org.tw/node/495
2009年11月25日 星期三
環境污染指標生物:多毛類
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