我们思想的发展在某种意义上常常来源于好奇心。
——（美国）爱因斯坦
许氏平鲉是我国沿海重要的增养殖鱼种，近年来，由于捕捞强度增大，其野外资源量日趋减少。为了修复这种重要鱼种的资源量，我国每年会开展大规模的增殖放流工作，随着放流规模的不断扩大，对于许氏平鲉放流苗种的需求量也在迅速增加。然而，在目前的苗种培育过程中，我们面临着诸多影响苗种产量的问题，其中最严重的就是育苗后期的自残高发期。究竟是什么原因让鱼儿们“自残”？有什么措施可以减少“惨案”发生？浙江海洋大学水产学院青年副教授、硕士生导师郭浩宇博士在鱼类社群等级研究及环境丰容应用方面开展了一系列研究。郭浩宇，博士，青年副教授，硕士生导师，浙江省高校领军人才-青年优秀人才，浙江舟山群岛新区“5313”行动计划科技创新领军人才。毕业于中国海洋大学渔业资源专业（瑞典哥德堡大学联合培养博士）。主持国家自然科学基金青年基金项目、浙江省公益技术应用研究项目、浙江省教育厅一般科研项目、舟山市科学技术局项目等多项科研项目。参与“蓝色粮仓科技创新”国家重点研发计划项目、浙江省重点研发计划项目等多项国家和省部级项目。在《Aquaculture》、《Applied Animal Behaviour Science》等国内外学术刊物上发表论文13篇，担任《Frontiersin Marine Science》等国内外学术期刊审稿人。长期从事鱼类行为生态学、渔业资源增殖生态学研究，致力于鱼类行为生态学的理论及应用基础研究工作。都说兴趣是最好的老师，郭浩宇表示非常赞同，他认为，促使科研工作者走进某一研究领域的原动力大多是兴趣。“我喜欢小动物，喜爱看自然纪录片，感受莺飞鱼跃的自然和谐美。”在平时的生活中，郭老师还爱好水族造景。这些都是促使他走入鱼类行为生态学研究领域的原动力，也是他开展许多实验研究的灵感来源。有了兴趣做动力，开展科研工作还少不了良师的引导。郭浩宇说，“非常感谢我硕博士期间的两位导师张秀梅教授和Jörgen教授，两位教授是国内外知名的鱼类行为生态学领域专家，在他们宽广的学术视野与严谨的学术思维影响下，我开始了一系列鱼类行为生态学研究工作。”在正式开始介绍研究工作前，郭浩宇首先向我们缓缓道来他眼中鱼儿的行为世界。他说，鱼类和我们人类一样有着丰富的心理和多样的行为。作为一种在地球上有着几亿年进化史的生物，鱼类在地球上存在及进化的时间要远远超过我们人类，在这几亿年间，他们完成了高度的演化，所产生的行为多样性和复杂度远超我们的想象。在鱼类当中，例如欺诈、嫉妒、傲慢等心理或行为也是普遍存在的，只不过千百万年来一直不为我们人类所知。比如当蓝点后颌鱼和钻纹虾虎鱼相遇时，钻纹虾虎鱼经常会躲在背后破坏蓝点后颌鱼的家，不断破坏别人的劳动成果。再比如，小河豚鱼会用自己的胸鳍和腹鳍在海底的沙子上绘制一幅画，那实际上是他在为自己布置的一个精美的婚房。鱼类这些复杂多样的行为都是他们在与环境互动的过程中展现出的适应性反应，这些行为对于鱼类的生存和繁衍有着重要的意义，当然，研究这些行为，对于我们人类的生产实践，尤其是水产养殖产业来说，也有着重要的利用价值。许氏平鲉是一种肉食性恋礁鱼类，广泛分布于我国渤海、黄海近岸海域，虽然它长相并不出众，但因为味道鲜美，个体较大，目前是我国沿海各省重要的增养殖鱼种。但在其苗种培育过程中，仍存在诸多问题导致苗种成活率低，限制了育苗产量和效益的提升。其中最严重问题就是育苗后期的危险期，即“自残”高发期。所谓“自残”，也就是我们常说大鱼吃小鱼。在放流前长达100天的育苗时间里，有超过1/3的鱼苗因“自残”因素死亡。鱼群内之所以会发生自残，其根本原因是在苗种生长过程中，鱼群内鱼苗的个体大小差异不断变大，即生长离散不断增大，导致小鱼被大鱼吞食。目前在生产上，最常采用的方法就是人工分苗，即通过人工分拣的方式将不同大小的鱼苗分开，将大小相同的个体养在一起，以降低自残发生率。但这是一个非常耗时耗力的过程，而且操作过程中极易对鱼苗造成损伤。且每次分完苗后，新形成的鱼群内幼鱼很快又会出现明显的大小差异，从而导致分苗工作周而复始，要不间断地进行，造成了极高的人工成本。为了降低许氏平鲉鱼苗“自残”率，提高鱼苗产量，郭浩宇与团队成员一起开展了一系列研究工作。郭浩宇说：“我们设计了一个简单的实验，将大、中、小三种规格的苗种养在一起，经过一段时间后测定它们的生长状况以及大小差异变化，同时测定它们体内与生长、压力及社群等级相关的激素。观察并记录鱼群内发生的打斗等行为学数据。”“在实验开始前，我们预测大小规格差异较大的鱼群内小鱼会受到大鱼的欺负，鱼群内的生长离散会加剧，大小规格比较一致的鱼群内，可能生长会更好。”郭浩宇称，“可是经过30天的实验，最后的结果却恰恰与我们预料的相反。”实验显示，初始大小规格比较一致的鱼群内，大小差异反而越来越严重，实力相当的个体之间最容易打架，表征他们压力水平的皮质醇激素也明显要高。反倒是初始大小规格差异较大的鱼群内，生长离散都出现了先降低，后逐渐趋于稳定的趋势。当然，在规格差异最大的实验组内，也出现了少量的自残现象。
通过实验他们得出以下结论：第一，生长离散的加剧，并不是由于大鱼欺负小鱼造成的，反而是由于实力相当的鱼之间激烈的竞争与争斗引起的。在竞争过程中，竞争能力强的个体逐渐脱颖而出，吃到更多的食物，个体大小差异逐渐拉大，直至鱼群整体的规格结构达到某个稳定水平，形成稳定的社群等级。这个时候，鱼群内大个体的存在，会导致小个体采用“明哲保身”的生存策略，低调行事，避免被大个体盯上，反而降低了小个体之间的打斗行为。也就是说生长离散的加剧形成了社群等级，而非社群等级导致了生长离散的加剧。这也验证了动物攻击行为学研究中的连续评估模型，即动物展开争斗前，竞争者之间会通过彼此表露的信息判断竞争对手的竞争能力，当彼此能力相近时，争斗发生的可能性会迅速增加。第二，过于统一的大小规格反而会导致幼鱼之间争斗的加剧，引起大小分化加速，不利于育苗生产。而过大的规格差异也会导致自残的发生，因此，只有将规格差异水平控制在合理范围内，才能达到最佳平衡点，获得最佳的育苗生产效益。郭浩宇坦言：“虽然这个实验的最终结果与我们最初预期的完全相反，但也再一次证明了，科学研究中的很多重要实验发现，往往都是意料之外，又在情理之中。”找到了生长离散加剧的原因，接下来就要解决传统人工分苗的问题了。通过对比野生与养殖许氏平鲉的生存环境，郭浩宇提出了一个设想，“是否可以通过给育苗池里的许氏平鲉盖房子，也就是环境丰容的方式，来减小生长离散和自残的发生呢。”环境丰容这一理念最早是起源于陆地动物园，为圈养的动物提供一个模拟自然环境的生存空间，让圈养动物生活的更加舒适，提升他的生物学功能和福利水平。近些年来，环境丰容也被用于水产动物的养殖生产中，通过环境丰容提高养殖环境下养殖鱼类的生长表现、减少应激，提高养殖鱼类的福利水平。接下来团队开展了另一项研究，他们选取了扇贝笼与PVC管两种材料，设计并制作了三种环境丰容物。郭浩宇打趣道：“我们给鱼儿们造了三种户型的房子。”通过研究幼鱼的形态学特征设计了“房子”的开口大小等结构参数。在完成隐蔽物的设计制作后，首先在实验室水槽内开展了行为学观察实验，确定在养殖环境中可以使用的隐蔽物及其摆放方式。随后在育苗场内，研究了不同放养密度下添加人工隐蔽物对许氏平鲉幼鱼生长及行为的影响。通过实验发现，许氏平鲉对废旧扇贝笼这种“户型”最喜欢，在笼子里会展现出入领域行为等很多自然行为。郭浩宇说：“就像我们住楼房一样，一条鱼会占领一个区域，并驱赶其他靠近自己家的鱼。”通过添加人工隐蔽物，可以很好的降低苗种的生长离散，对于降低许氏平鲉苗种的自残发生率、提高生长速度有着不错的效果。为了进一步探究其中的机理，这两年，研究团队继续开展了不同环境构造物，以及不同丰容水平对许氏平鲉生长、攻击行为、应激反应以及神经发育等不同层面的影响研究，最后发现，环境丰容能够显著影响幼鱼行为、压力生理和神经发育，最终作用于生长表现。
为了与同行分享这些新的发现，他们也将这些研究成果整理成论文，先后发表在Aquaculture、Science of the Total Environment 等国内外认可的高水平期刊上。
郭浩宇说：“尽管目前我们已经在许氏平鲉、褐菖鲉等恋礁鱼类的行为解析及环境丰容作用机理等方面取得了一些成果，但在未来，仍然有许多工作有待进一步开展，例如，我们如何更好的将这些理论研究成果应用于养殖生产实践？如何通过环境丰容等技术手段塑造鱼类的行为，以培育高质量的增殖苗种。这些都是我们目前正在开展的一系列研究内容。我相信，在不久的将来，随着我们对这些问题的解答，将会有更多的鱼类行为学研究成果应用于我们的增养殖生产实践，为我们国家的渔业资源修复及海洋生态文明建设作出更大的贡献。”
文：胡山佳 郭浩宇
视频：胡健辉 杨思琪
美工：戴莹玮 钱泽宇
值班编辑：戴莹玮
责任编辑：胡山佳