为什么河马的粪便,对鱼类来说是化学武器?

每年,非洲马拉河水位升起几英尺时,就会出现成千上万的鱼群死亡现象,这令生物学家十分不解,农民喷洒杀虫剂所致。后来,生物学家做了一系列越来越大胆的实验,其中包括远程控制的船只、计算机模拟、临时水坝和含有排泄物的大型水箱,发现这居然和河马有关,他们将这研究成果写成了论文《河马产生的有机物负荷导致补给过载,造成下游缺氧和鱼类死亡》,翻译成大白话就是马拉河大量鱼群被河马的屎活活憋死了。

非洲马拉河流经非洲肯尼亚和坦桑尼亚,全长395公里,流域面积13,504平方公里,其中60%位于肯尼亚境内,40%位于坦桑尼亚境内,马拉河将马赛马拉的原野一分为二,它是鳄鱼和河马的家园。

而河马体长为350-450厘米,尾长约56厘米,体重3-3.5吨,日食量达到了100千克以上,这也让河马成为了动物界著名的造粪机器。

河马是一种很奇特的哺乳动物,它们的皮肤异常光滑,没有毛发,连汗腺也没有。奇葩的生理构造决定了它们非常怕暴晒,因为一旦离开水太久,河马娇嫩的皮肤就会干裂。

所以在它的脸上、耳朵后以及脖子上的皮肤会分泌一种橙红色的油状物质——河马汗酸(Hipposudoric acid),很多人看到以后,以为是河马晒伤了,其实不是,这是一种天然的防晒霜和抗菌剂,这种化合物能够吸收200~600nm波长的光线,因此能隔绝紫外线,进而起到防晒、调节体温的作用。除此之外,它还能够保持皮肤湿润,并且具有抗菌的功效。但效果无法持续太久,所以他们一天有16个小时都呆在水里面。

所以它们一般在晚上进入草地吃草,然后在白天返回河流之中,保持身体的凉爽,并防止被太阳灼伤。当它们在水中打滚时,经常会排泄出尿液和粪便。

它们拉的时候,尾巴像螺旋桨一样把刚出来的屎坨坨打得到处都是,据说最远可以喷10米。。。而马拉河大约有4000头河马,每天可产生粪便8.5吨左右。

在旱季,当马拉河变窄变浅时,河马聚集在相互隔离的池塘之中,粪便也相对集中。河马聚集地底部充满了氨、甲烷、硫化氢和其他稀奇古怪的化学物质。当细菌缓慢消化累积在河里的河马粪便时,会消耗水中几乎所有氧气。

这是因为河马是食草动物,粪便里面含有大量未分解的植物残渣。当粪便在水中开始分解时,分解它们的微生物细菌,同时也会消耗掉水中的氧气。如此“粪量”的分解,便会导致水中缺氧。

不仅如此,微生物的活动还会产生化学物质,如氨、硫化氢、甲烷和二氧化碳等。 这样的粪水,对鱼群来说,无异于“化学武器”...

科学家为了证实河马粪便的确会消耗氧气,将16000升的河马粪水转移到人工池塘中,发现氧气含量的确明显下降。

这也导致河马生活的池塘中,和那些没有河马生活的池塘相比,鱼类和无脊椎动物的多样性只有后者的一半,鱼的数量也只达到后者的4%。

旱季的时候,粪便没有河流的帮助,无法移动,最多也就祸祸河马自己,但是到了大雨期间,多余的水流进河马池,搅动腐烂的污物,并将它们冲到下游。就像是冲厕所一样,这一现象被称作“冲流”,那河马的粪便就随着河流的流动,进入100公里长的河段中。“冲流”对清理河马池中的粪便非常重要,因为河马池塘里的鱼类也要生存,而且长期粪便累计也会对河马造成影响。

但累积的有毒化学物质和脱氧水对下游的水生生物产生了严重影响。”整个下游到处都是河马拉的屎,石头上,河床底,这些河马的排泄物将祸害整个马拉河的鱼群,造成大量鱼类缺氧死亡。

其实,河马粪便本来是鱼群和昆虫的营养品,但是在撒哈拉以南非洲,森林被破坏,水资源密集型农业大肆发展,气候变化正在明显改变着水循环。自1993以来,一直流动的河流在干旱季节已停止流动。研究人员测试了十几个水质属性,并检测了河马池多年来的水生生物情况。

这也导致了不仅在洪水多发的季节,会发现高浓度的河马粪便堆积,在旱季也是如此,而河马粪便更在旱季改变水体化学成份,减低物种多样性,不但造成生态危机亦影响当地人生活。

在旱季,水中含氧量非常低下,导致大批量鱼类缺氧死亡。罗非鱼是整个非洲常见的鱼类,河马的存在使整个流域的罗非鱼减少了41%,这不仅会对生态造成影响,还会影响依赖这些河流的周边居民,从而形成一个恶循环。

当然,生态圈是会自动调节的,这种现象的产生,造成大量鱼群的死亡,死鱼被冲上岸边后成为其他动物诸如鹳、秃鹰、鳄鱼和鬣狗等动物“免费的午餐”。

当然,在未来这种现象将可能消失,因为河马的数量正越来越少,河马被列入了《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN) 2016年 ver 3.1——易危(VU)名单之中,在非洲,猎杀河马是一项广受喜爱的消遣活动。河马的长牙价值不菲,这是导致河马迅速减少的部分原因。IUCN国际贸易监测机构TRAFFIC在1994年的评估中报告说,在1989年国际象牙禁令禁止之后,河马牙的非法贸易急剧增加。1991-1992年间,大约出口了27000千克河马犬牙,从1989-1990年的估计数增加了1500千克。

而栖息地连年的动乱,也导致河马数量的减少,在超过8年的在刚果(金)内乱和战斗中,当地的河马种群下降了95%以上。如今,河马分布地区不断减少,迄今,只有在北纬17°以南才能觅到它的踪迹,