9月的一个阳光明媚的早晨,在康涅狄格河上,格里高利·巴格比(Gregory Bugbee)将他的小船推入哈德莱姆的塞尔登湾(Selden Cove),事情又发生了。他被困住了。
两年前,这个小海湾对垂钓者来说是一块磁铁,这是一个清澈的池塘,塞尔登溪从这里向南流过下陷的野稻和被淹没的橡树,在塞尔登颈的底部与河流交汇。
现在你不能在海湾里钓鱼了。甚至把一艘船推过去都很困难。它被一种叫做水螅的凶猛水草覆盖着,从沙质底部一直覆盖到水面。
水螅是一种众所周知的麻烦的入侵杂草,特别是在美国南部,它多年来一直堵塞池塘和河流。
但科学家们在塞尔登湾以及康涅狄格河及其斯普林菲尔德下游200英里长的支流沿线的其他地方发现的是不同的东西:一种以前未被发现的、基因独特的、异常强大的水螅菌株,迄今为止在世界其他地方还没有发现过。
新发现的康涅狄格河菌株已经被证明和它南部的亲戚一样令人不安,但它足够新,足以成为一个谜。20年前,它还不为人所知,自那以后,它迅速蔓延,人们担心它可能会威胁到半个世纪以来的环境进步,这些进步使这条河每年为该州经济贡献10多亿美元。
码头所有者不得不花钱清理河道。划皮艇的人不能划水,游泳的人不会在里面游泳,渔民已经放弃了在海湾和小溪里的最佳地点。它堵塞了米德尔敦(Middletown)浅马塔贝塞特河(Mattabesset River),足以减缓流速,有可能把它变成一个巨大的蚊子繁殖地。拥有价值百万美元的滨水住宅的业主看着杂草丛生,收税人员也在担心房产的价值。
除了审美和娱乐之外,人们有理由担心这种杂草对河流生态系统的影响,其中最重要的是它可能威胁到秃鹰和鱼鹰等大型鸟类,这些鸟类曾在河流中繁衍生息。相似的是,尽管基因不同,南方水螅含有一种类似藻类的蓝藻,这种蓝藻会产生一种神经毒素,进入食物链并杀死鸟类。人们正在研究这种新菌株,以了解它是否会吸引同样的细菌。
像Bugbee这样的科学家正试图找出控制康涅狄格河水螅的方法,康涅狄格资源保护和发展计划(CT RC&D)在一段令人震惊的视频中捕捉到了水螅的影响。
人们担心它会排挤长期生存的动植物,在河流生态系统中引发不可预测的涟漪——仅仅一种水螅植物的新品种就能产生191个每天长一英寸的尖。同样重要的是找到一种控制方法——除草剂是一种解决方案——不损害河流的长期健康。
“从快速移动和覆盖范围的角度来看,这与我们所见的完全不同,”康涅狄格州农业实验站的水生植物专家、该州入侵水生植物项目的首席研究员巴格比说。
“有很多东西要学。这是一个大问题。”
历史
为了离开塞尔登湾,巴格比不得不把他的船撑开,停下来从他的舷外卸下几码藤蔓状的康涅狄格河水蛭,来到一条畅通的航道。
这个海湾是他和他的同事花了两年时间研究的地方之一,他们用他们的两艘小船和卫星定位技术来绘制杂草的传播地图。他们发现它无处不在,从河的下游——它显然不能在盐中存活——到马萨诸塞州阿加瓦姆六旗游乐园以北一英里的地方,奇怪的是,它停在了那里。
“阿加瓦姆是它的北端,”他说。“多年来,它一直没有向北移动,这很奇怪。”
1995年,在康涅狄格州最后一次对河流植物的全面调查中,水螅甚至没有被提及。巴格比说,2016年,他从一群志愿科学家和河流爱好者的报告中首次了解到新的遗传品系。
巴格比说:“他们聚集在一个地方,尽可能地识别每一种生物,从植物到昆虫等等。”“这被称为生物闪电战。这是在格拉斯顿伯里地区进行的,在基尼湾地区。他们无法识别一种植物。所以我们想到了。我们一开始并不能确定。
“在某种程度上,它看起来像水螅,但它的特征略有不同。它比我们在康涅狄格见过的任何水螅都要强壮。我们以前在一些湖泊、水库和溪流中看到过水螅,特别是在该州的西部。这完全不同。”
不同之处在于叶子的数量。当时已知的水螅有五片叶子,从茎上呈螺旋状生长。生长在基尼湾的植物有多达11片叶子。
巴格比和他的同事咨询了其他地方的科学家,他们也无法解释这一现象。因此,他们对这种新植物的DNA进行了测序,并将其与世界上已知植物的数据库进行了比对。没有匹配,只是在爱尔兰、拉脱维亚和亚洲发现了“近亲”。
“所以我们必须决定,‘这是什么?’”巴格比说。“这是水螅,但它足够独特,可以被称为一个单独的菌株。不是一个单独的物种,而是一个单独的菌株,或者如果你想用科学术语的话,一个单独的分支。”
进化支是由一个共同祖先的所有后代组成的群体。新的康涅狄格河杂草被命名为进化枝c,使其与在美国发现的其他两个进化枝a和b不同。
什么是已知的
没有人确切地知道新的水螅来自哪里,除了其他地方。科学家怀疑罪魁祸首是水族贸易:有人把一个鱼缸扔进河里,一种可能来自东亚的观赏水生植物在河里生根发芽,并基本上占据了主导地位。
巴格比说,在他们为期两年的河流调查中,他和他的同事们发现了废弃的水族馆。在拍摄调查工作时,科学家们记录了一对父子倾倒一个水箱。
这种新的水螅显然不会像南方品种那样通过产生类似土豆的块茎来传播,这在控制杂草方面是一件好事。南方植物的块茎可以埋在一英尺深的沉积物中10年,这意味着即使根部和顶部生长被杀死,它也会重新生长。
“从管理的角度来看,没有块茎可能是一个巨大的优势,我们非常确信它不是。这是非常罕见的。没有一种水螅是没有这种物质的。所以这很奇怪。”
另一方面,由于不产生块茎,他说新的水螅虫可以将能量引导到植物的上部,专家认为新的水螅虫通过“分裂”来繁殖。
叶子、茎和小芽从植物上脱落,随着水流向南或潮汐向北漂流,长成新的植物。这使得通过拔掉、耙起、砍断来控制这种植物的努力适得其反。碎片飘走,自己扎根。
新的水螅没有在河的深处被发现,而是被限制在深达10英尺左右的海湾、小溪和河岸。上下河流的旅行没有受到阻碍,但游泳、野餐、划桨和沿着海岸钓鱼却受到了阻碍。
到了秋天,新的水螅就消失了。它会碎裂,聚集成巨大的漂浮垫,然后漂走,散布一些碎片,据信这些碎片将形成明年的收成。
巴格比说:“如果你在9月、10月来(塞尔登湾),你会注意到漂浮着巨大的垫子。”“一切都碎了,漂走了。这叫做自动碎片化。”
新品种比南方品种更强壮,生长更密集。一个原因可能是它在高光照和低光照下都能茁壮成长。它已经挤占了本土物种,如鳗鱼草,进而挤占了任何依赖于鳗鱼草的物种。它通过阻挡其他植物的阳光和降低水中的氧气含量,创造了一个有利于自己的有毒环境。
它被认为局限于康涅狄格河,但最近在索尔兹伯里的东双子湖和普雷斯顿的阿莫斯湖被发现,可能是通过船拖车携带的碎片到达那里的。
“到目前为止,我们只在船坡道附近发现了它,”巴格比说。“垂钓者特别喜欢在河里钓鱼,他们也喜欢在湖里钓鱼。”
人与欣赏
沿河的码头上有价值数千万美元的船只,每个周末都有价值数千万美元的船只在水上航行。这是一个未被充分欣赏的壮观景点。在一些地方,花岗岩凸出水面,被数百英亩的沼泽隔开,老鹰和鱼鹰在枯树顶上堆积的小树枝上筑巢。
令人惊叹的滨水住宅和私人码头出现在河下游。
康涅狄格海事贸易协会认为,这条河每年的商业价值超过10亿美元。康涅狄格大学经济分析中心的一项研究估计,下游河流的文化、娱乐、美学和房地产价值贡献了数亿美元。
约瑟夫·斯坦达特(Joseph Standart)拥有莱姆(Lyme)有三百年历史的塞尔登(Selden)宅基地,拥有价值百万美元的塞尔登湾(Selden Cove)和河对岸到切斯特(Chester)的景观之一。
斯坦达特说:“过去,整个夏天我们都能在海湾里看到成吨的渔民。“一两年前,水螅爆发了。看起来你可以穿过海湾。它就是那么坚固。今年,我们可能看到了一两个渔民。”
就在北部的鲸骨湾,戴安娜·菲斯克(Diana Fiske)是一群邻居中的一员,他们每年夏天都会划着皮划艇出发,拔掉另一种入侵杂草——菱角。不再......
她说:“到8月的第二周,我们发现水螅阻碍了我们对付其他入侵者的努力。”“到8月中旬,主航道以外的任何东西都无法划动。我们在控制菱角方面取得了很大的成功。但水螅是一种全新的动物。”
在河的另一边,在Chester Boat Basin,店主Robert Petzold说,到了仲夏,他现在必须为他的顾客清理通道。
他说:“通常情况下,到8月中旬,我必须聘请一名承包商来切断或修复盆地的水螅,这样船只才能进出。”
“很难描述它的密度有多高。这就像你已经三个星期没有割草了,而且草坪是湿的,你想把割草机推过去,但它却停了下来。”
在河的上游,波特兰船厂(Portland Boat Works)尝试在春天把草垫固定在河底,每年秋天把它们移走,以防止水螅虫的生长。
“问题是,”佩佐德说,“那些划船的人会不会厌倦了它,去别的地方,去不含它的咸水里?”
修复
有一种自然过程发生的可能性,无论多么渺茫——也许是昆虫、鱼类或植物的疾病——会控制这种新的水螅。或者科学家们能够引入一种生物控制——同样,一种昆虫或水螅特有的植物疾病。但巴格比说,第一种选择可能是偶然的,第二种选择需要更多的研究。
“这些研究基本上还没有开始,”他说。
他说,有些鱼喜欢吃水螅。在入侵的千叶藻占领了烛木湖之后,10000条绝育的草鱼被引入,在很短的时间内,几乎吃光了每一片植被。曾经抱怨杂草太多的鲈鱼渔民,现在又抱怨杂草太少。
在像河流这样的复杂系统中,贪婪的素食鱼可能会产生更多不可预测和不受欢迎的后果。当地的河流植物过滤营养物质,为鲱鱼等鱼类创造栖息地,鲱鱼在河流中成熟,通常被称为海洋中最重要的鱼类。没有什么能阻止食草鱼向上游游到佛蒙特州和新罕布什尔州,那里没有水螅,也不需要它们。
为了解决水螅问题,康涅狄格成立了水生入侵物种办公室。它是康涅狄格农业实验站的一部分,由巴格比领导。
今年夏天,美国陆军工程兵团与新办公室和组成下康涅狄格河谷政府委员会的15个城镇一起研究是否可以用除草剂控制水蛭。
作为第一步,该部队已经开始在格拉斯顿伯里的基尼湾、东哈达姆的查普曼池塘、切斯特的切斯特船厂和哈德莱姆的塞尔登湾引入荧光染料。如果需要额外的测试,海军陆战队表示将在米德尔敦的深河、马塔贝塞特河和波特兰的波特兰船厂进行。
该部队说,他们正在使用一种被证明是安全的染料,这种染料被用来绘制河流的水流和潮汐。这是初步的,该部队说,计划在明年夏天用除草剂处理选定的地点。
“我们没有其他选择,也没有大规模的选择,”巴格比说。“我们不认为收获会有效。我们已经证明底栖生物屏障(固定在河底的垫子)可以起作用,但它通常过于劳动密集型,无法在大面积上工作。
“总有希望有人能想出某种生物防治方法。昆虫,鱼或者其他吃它的东西。也许是水螅特有的疾病。这可能会奏效。但现在什么都没有。”
最近退休的CT RC&D执行董事珍妮·戴维斯(Jeanne Davies)是引起人们对水螅问题关注的视频的创作者,她说,这条河一直是康涅狄格州团结的力量,她希望根除水螅可以加强这种感觉。
“康涅狄格河有一个完整的故事,”她说。“它分裂了康涅狄格,也团结了康涅狄格。没有人特别拥有它,但它是康涅狄格州的一个统一方面。它在康涅狄格州创造了两种文化,从西部到东部。但它也统一了康涅狄格。
“我一直把这个水螅问题看作是康涅狄格河的统一因素。因为如果每个人都共同努力解决河流问题,它就会成为康涅狄格州的统一。”
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