世界各大运河对生态有何影响？ 第1页

？这是个挺有意思的话题，至少是在生态学方面。

我们就以巴拿马运河为例吧。

中间PANAMA的标示就是巴拿马城（也就是在巴拿马运河边）

巴拿马运河

巴拿马运河位于中美洲巴拿马。1881年，法国人开始建造，试图打通大西洋和太平洋之间水道，缩短和美洲东海岸的贸易时间。结果，法国人在此后的十多年里面遭遇到了各种技术难题。所以在1904年交给了美国人来完成。并且在十年后的1914年完成了运河的建造。建造结束以后，巴拿马运河即成为了世界上最繁忙的水道之一。 在2012年为止，一共有80万艘船通过了这个运河。

美国衣阿华级战列舰密苏里号通过巴拿马运河（该级战列舰在设计时就已经考虑是否能通过该船闸）

因为巴拿马运河的修建，有数条原本没有相通的河流被连接在了一起，并且建造了一个人工湖（gatun lake，加通湖，此处感谢 @谭樊马克 的指正）。因此，这些河流中不同种类的鱼类是可以相互进入原本不能相通的河流。

巴拿马运河的细节图（右下方是太平洋，左上为大西洋），中间那个大湖就是加通湖

自从巴拿马运河诞生开始， 生态学家或者说生物学家们就开始试图了解在巴拿马运河中的物种是否开始发生了变化。有些生态学家甚至称之为“前所未有的试验场”，因为工程打通了独立且原本不相通的加勒比水系和太平洋水系，从此生活在不同水系的水生动物，可以通过运河来进入彼此的水系了。 就相当于原来美国封锁古巴，禁止贸易和人员交流，但是奥巴马大统领和卡斯特罗相逢一笑泯恩仇，解除贸易壁垒，两国人民又可以愉快地来往了（当然： 这个还没有完全实现，但意思就是这么个意思）。

两个水系中不同的鱼类（左上:加勒比水系；右下：太平洋水系）

研究发现，的确这些鱼类很快就通过了巴拿马运河的通道，进入了彼此的水系。在1937年的调查中，科学家已经发现了一些鱼类在原本不相通的河流里生活并繁衍。 科学家们担心，因为这种新的物种突然进入一个原本相对稳定的生态系统，会导致原有物种灭绝。就比如说： 本来铜锣湾是是洪兴会地盘（山鸡啊，浩南啊，小结巴，大飞啊等等愉快地生活在这里，顺便收收保护费），结果突然内地组织了一群统一制服的城管部队，二话不说，叮咣五四就把山鸡他们打得屁滚尿流，进医院的进医院，进监牢的进监牢，从此洪兴会就成为了香港的都市传说。

这种外来物种入侵的案例在世界上经常发生，比如尼罗河鲈鱼Lates niloticus被引进非洲维多利亚湖之后造成的生态灾难。原本在维多利亚湖里生活的超过350种鱼类，在不到50年的时间里几乎全被尼罗河鲈鱼赶尽杀绝。

尼罗河鲈鱼

尼罗河鲈鱼可以长两米长，超过两百公斤，当初引入维多利亚湖也是为发展渔业

不过科学家在巴拿马运河流域却没有发现这个情况。他们觉得有可能是因为这两个水系中的鱼类在相互竞争中谁都不具备绝对优势。另外这些河流本身也可以承载更多不同生态位的鱼。就好像一个公司，运行很好且效益也可以。结果有一天某领导把他侄子舅舅家的二闺女塞到公司当“休假专员”（简称吃干饭的）。虽然公司本来没有这个职位，但是因为效益好，所以也能负担多一个人的开支而不用开除其他人。

另一方面，科学家们又发现，也许另一个可能性，而这个是之前没想到的。

1967年，人们在巴拿马运河建造而形成的加通湖（该湖正好位于两个水系连接的中间）中引进了 一种眼点丽鱼又名孔雀鲈Cichla ocellaris。

眼点丽鱼

南美市场上销售的眼点丽鱼
这种鱼同维多利亚湖中的尼罗河鲈鱼类似，都是凶猛的捕食者。所以，引入不久就在加通湖里称王称霸了。但是呢，这种鱼类只适应加通湖的生活环境，而不能进入两个水系所属的河道（生态学家推测是因为它不能适应那里面的环境），因此它只存在于加通湖中。于是乎，眼点丽鱼就成了一道天然的生物屏障，阻断了加勒比水系和太平洋水系之间的鱼类交流。打个比方就是，假如蒙古和波兰有世仇，但一方倘若想远征灭掉另一方呢，就必须跨过俄罗斯，所以两者继续相安无事。因此，有的科学家也推测是这个原因导致了两个水系中的鱼类物种没有继续交流，也没有灭绝。

当然，这只是现阶段的情况，因为生态系统总是动态的，而且有很多植物和动物会不断地通过人类的交通工具被带到世界其他地方，所以以后巴拿马运河是不是会导致水生物种减少，还是一个未知数。

References:

1.维基百科：巴拿马运河Panama Canal - Wikipedia

2.维基百科：眼点丽鱼Peacock bass - Wikipedia

3 Nature news：.Species mix across Panama Canal

4.Cross-Cordillera Exchange Mediated by the Panama ..._百度学术

运河会导致生物迁徙，而且这种迁徙有一个专属名词——“雷赛布迁徙”（Lessepsian migration）。雷赛布是19世纪的一位法国外交官、实业家，他主持开挖的苏伊士运河极大地便利了东西方海运交流，却也意外地导致了一场规模庞大的生物入侵。运河将原本咫尺天涯的红海与地中海贯通后，地中海东岸陆续出现了大量红海水生生物的身影，目前统计已逾300种。甚至连原产于太平洋近海的竹节虾、远海梭子蟹都一路扩张到了地中海，占据了当地生态位而成为优势物种。

由于红海咸度高、营养匮乏。因此，在雷赛布迁徙中，生物入侵多是由红海至地中海的单向顺流过程。相对而言，从地中海逆迁徙的规模就小了很多，目前发现的逆迁徙物种大多都是海星、管蠕虫等低等生物，鱼类则只有地中海海鳝等寥寥几种。

苏伊士运河导致的生物入侵影响深远且研究深入，因此在今天，我们常把这类通过人工水利工程造成的生物种群扩散和入侵统称为雷赛布迁徙。

事实上，早在苏伊士运河开通之前30年，雷赛布迁徙就已经在北美大湖区出现过。彼时的加拿大政府急需开通安大略湖和伊利湖之间的航线，为了绕过两湖之间的尼亚加拉大瀑布的阻隔，加拿大人挖掘了韦兰运河。于是，一种外形酷似鱼类、以半寄生方式生存的脊索动物七鳃鳗便顺势而上，从安大略湖入侵进入伊利湖，继而又蔓延到其他湖区，对湖区渔业造成重创。而一种迁徙到淡水繁殖的小型鲱鱼灰西鲱也借这条运河在密歇根湖安家，种群规模一度可以形成渔汛。

有趣的是，同样是由雷赛布主持开挖、最终由美国人完工的巴拿马运河，虽然也连通了原本不相往来的太平洋和加勒比海，却并未造成严重的生态后果。与苏伊士运河不同，巴拿马运河中流淌着的是来自加通人工湖的淡水。广阔的加通湖占据了运河近1/3的长度，在两大洋之间形成了巨大的淡水屏障，无论哪边的海洋生物，都需要在淡水中逆流而上，穿越重重水闸进入加通湖，再顺流而下才能进入另一边。而在加通湖中，它们还要经受另一重严酷考验——孔雀鲈。孔雀鲈原产于亚马孙流域，本身也是外来物种，由钓鱼爱好者投放于加通湖中。这种鱼食性凶狠，却因为适应力问题，只生活在湖里。运河两端的不同鱼类种群想要经过巴拿马运河迁徙时，便难逃孔雀鲈的捕食。一种外来入侵物种反而充当了制止更大规模生物入侵的警察，可谓是不幸中的万幸。

以史为鉴，针对我国目前正在开展的“南水北调”工程是否会导致雷赛布迁徙，已经有学者进行了研究。根据中科院水生所和武汉植物园研究人员的分析，在南水北调已建成的东线与中线均有生物入侵的风险。而如何应对这种潜在威胁，相关工程和科研人员正给予高度的重视。

撰文/ @一个男人在流浪

本文发表于《科学世界》2017年7期