长江流域，何以孕育出极致的生物多样性？|中华鲟|生物多样性|白鲟|野生动物|长江|鲟鱼

[完美星球的微妙平衡] .

东晋葛洪有《神仙传》传世，书中有仙人麻姑自称“已见东海三为桑田”。这一充盈奇幻色彩的话，彰显了仙人悠长生命与世事变迁之间的张力。该典故后浓缩为成语“沧海桑田”，常用于感叹世事变迁无常。

“东海变为桑田”，这幅震撼人心的画面，精准描绘了地质学中真实发生的海陆变迁现象。东海在一万多年前海平面要比现在低一百多米，今时的大陆架曾是与大陆相连的广阔陆地。科学家在东海海底发现了古河道、水井，甚至还有旧石器时代的古人类使用过的砍砸石器等文明遗物。可见古时桑田如今已真成了东海。

除了退隐到大海深处的陆地，海底地壳有时也会向上生长。地质研究表明，在数亿年前的中生代，今天寒冷的喜马拉雅山地区曾是一片名为特提斯海（又称“古地中海”）的温暖海洋。地质学家在海拔数千米的喜马拉雅山岩层中找到了大量海洋生物化石，如菊石、鱼龙、贝类等。大约在5000万年前，印度—澳大利亚板块与欧亚板块发生剧烈碰撞，“古地中海”的海底地壳被强烈挤压、抬升，最终脱离海面，隆起成为今天的喜马拉雅山脉。时至今日，喜马拉雅山仍以每年数毫米的速度持续“长高”。

大地的下沉与生长是一种平衡，正如大卫·爱登堡在《完美星球》中所说：“这是一颗完美星球。生命之所以成为可能，是因为诸多自然力量形成了独一无二的微妙平衡。”

尽管地质环境会发生剧烈变化，诸多自然力量仍然维持着微妙平衡，壮丽的生命多样性图景在其中变幻，绚烂。

1990年，在辽宁省西部，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的周忠和院士发现了一种白鲟科鱼化石，这是现生鲟鱼——长江白鲟最早的祖先。摄影｜吴飞翔

面对种类繁多的地质灾害（沧海桑田只是其中一种），丰富的生物多样性是生物进化史给出的答案。什么是生物多样性？它远不止是动物、植物和微生物种类的简单总和，而是涵盖了地球上所有的生命形式、遗传信息、以及复杂多样的生态系统。

长江流域是全球十大生物多样性最丰富的河流之一，其多样性主要体现在宏大的空间尺度、独特的生境连续性与异质性，以及无可替代的水生生物演化中心。在第四纪冰川时期，三峡地区独特的河谷地形为许多古老物种提供了生存的“避难所”。这解释了该地区为何拥有众多古老、特有和濒危物种，使其生物多样性特别丰富。

[ “基因沙漠”的生态困境 ] .

生物多样性对于自然灾害如气温升降、病害以及地质变化有应对的韧性。如果没有这种韧性，生物在各种变化到来之际，就只有死亡一条路。多样性不是说没有死亡，而是包含了“止损”这亿万年进化沉淀下来的缄默智慧。比如说，气温骤降，某种生物品种繁多，其中的抗冻品种就存活下来，不带抗冻基因的其他品种就会死亡。

中华鲟基因组组装序列图谱关键特征分布图资料图片

爱尔兰的土豆种植与灾荒是鲜明的反面例证。16世纪末，土豆传入爱尔兰，那里的土壤、气候条件又很适合土豆生长。使爱尔兰人口在1700年的300万，1841年人口激增到超过800万。然而紧随其后的是一次惨痛的打击——“马铃薯饥荒”。

当时北欧大部分地区的土豆都莫名其妙感染了一种疾病，当时人们认为是飘过田野上空的雾带来的。

雾气过后，农民发现土豆的叶子慢慢变黑、枯萎，从地里挖出来的土豆起初看起来正常，但几天后就全部腐烂了。后来人们称之为“马铃薯晚疫病”，它是由空气传播的致病疫霉引起的一种疾病。英格兰南部吹来的风将这种真菌带到了都柏林乡村。孢子落在土豆植株的叶子上，受到感染的叶子会为真菌生长提供营养，真菌迅速繁殖，然后被凉爽的微风带到周围植物的叶子上，很快整片田野就都染病了。在潮湿条件下，一株受到感染的马铃薯植株可以在几天内感染数千株马铃薯。

法国、比利时、荷兰虽然也受到影响，但这些国家的农民一般都是种几种不同的品种，以防止病害发生。土豆的品种多，有的会抗病虫害，有的抗冻，有的耐干旱，当某一种灾害发生的时候，不适应这种灾害的品种会面临灭顶之灾，其他品种则会存活下去。

其实，爱尔兰人并非不明白这一点，他们极端依赖单一品种“Lumper”，看中的是它能在贫瘠土壤生长并且高产，但单一品种导致生态系统异常脆弱。加上马铃薯通常通过块茎进行无性繁殖，这意味着每一株新的马铃薯植株都是母体的克隆体，其基因与母体完全相同。当整个国家的马铃薯田几乎都是一个品种时，就相当于在数百万英亩的土地上，种植了同一个基因的植物。这造成了爱尔兰马铃薯田遗传多样性的极度匮乏，在这种“基因沙漠”中，所有“Lumper”马铃薯在基因上都一模一样，对特定病害的脆弱性也完全一致。一旦出现一种能够有效攻击“Lumper”的病原体，其传播就是毁灭性的，不存在任何天然的防火墙。

科研人员正在处理采集的野生植物种子。通过迁地保护、引种繁育、组培研究、建立种质资源库等有效措施，科研人员最大限度地保护了三峡库区的生物多样性。图片来源|视觉中国

这场土豆大瘟疫从1845年一直持续到1852年，导致爱尔兰大约有100万人死于饥饿。由此可见，保持生物多样性不是情感需求，而是人类可持续发展和面对不确定性的可靠保障。

[ 三峡地区的生物起源、现状和未来 ] .

在由沧海变成高山，并持续“长高”的喜马拉雅地区，曾生长着一种神奇的植物——疏花水柏枝。

科学家推断，水柏枝属的冠群年龄大约有 2000万年‍。这个时间点位于新生代的中新世，与喜马拉雅山快速抬升时间高度吻合。水柏枝属的起源与新生代以来喜马拉雅山抬升这一重大地质事件紧密相连。山脉的隆起创造了新的生态位，如高山河流廊道，促进了水柏枝属植物的分化和演化，并最终在三峡地区形成一个特有物种。

疏花水柏枝摄影∣毛翔春

2007年5月，国际地层学委员会秘书长詹姆斯•乔治•奥格（James George Ogg）告诉笔者，三峡地区曾经是一望无垠的大海，位于湖北宜昌夷陵区王家湾和黄花场两颗“金钉子”的地层剖面分别记录了4.56亿年和4.7亿年前三峡地区古生物地理、古气候以及生物多样性事件。今天，我们仍然可以从“金钉子”的地层剖面中看见腕足类、三叶虫、海百合、笔石、苔藓虫、头足类动物、早期鱼类，牙形石等多门类生物和微古植物的身影。三峡地区丰富的磷矿资源、储量巨大的页岩气等就是由这些古生物经过数亿年的不断演化、生死轮回、沉积叠压而来。

在三峡濒危植物急需保护的名单中，关注度最高的是疏花水柏枝。最早有疏花水柏枝标本记录始于1939年，标本采自湖北巴东县长江沿岸的砾石滩上，这份标本馆藏于中国科学院昆明植物研究所标本馆（KUN），馆藏号0489228。1982年，经张耀甲鉴定，这种植物属柽柳科水柏枝属多年生常绿灌木。1984年，这种新种植物首次在东北林业大学主办的《植物研究》（Bulletin of Botanical Research，Harbin）上亮相，张鹏云将其定名为疏花水柏枝（Myricaria laxiflora (Franch.) P.Y. Zhang & Y.J. Zhang），与它同属的其他“兄弟姐妹”都分布在以喜马拉雅山为中心的地区，而疏花水柏枝却在长江中上游两岸安营扎寨。疏花水柏枝之所以能够在三峡地区生存下来，它的演化并非单一的线性过程，而是它与环境互相博弈、不断适应的结果。

随长江水位季节性变化，疏花水柏枝形成了独有的生长规律。当江水在夏秋季淹没它的栖息地时，它会在水下停止生长进入休眠状态。在冬春季江水退去以后，露出水面的疏花水柏枝生生不息地繁衍生息。据《中国植物志》记载，疏花水柏枝主要分布在湖北秭归、巴东及四川巫山峡口长江两岸地区，生长于路旁及河岸边。该物种具有耐水淹，耐干旱，耐瘠薄的能力，是水库堤岸防浪固沙和景观美化的理想植物，《国家重点保护野生植物名录》将其列为二级保护植物。

长江珍稀植物研究所珍稀植物展示区，位于湖北省宜昌市三峡坝区，是集科研、科普和观赏游览于一体的综合性植物园，这里也是国内最具特色的长江特有珍稀资源植物保育基地。摄影∣黎明

三峡工程蓄水以后，库区内疏花水柏枝大部分原生境被淹没，残存生境亦发生变化，这引起了科研单位、学者和专业技术人员的高度关注。为了保护这一物种，实施迁地保护或种群重建等工作，他们开始在长江中上游的滩涂，沙堆、石滩上开展拉网式寻觅。调查发现，尽管疏花水柏枝的残存生境发生了改变，但是这个种群并没有消失，它的踪迹仍然现身在长江中上游两岸。2003年6月，三峡工程实现蓄水以后，专业人员在长江中上游几个地方采集到疏花水柏枝标本（不含栽培），分别馆藏在北京林业大学博物馆和陕西省西安植物园植物标本室。

2008年，在湖北秭归泗溪采集到的疏花水柏枝标本，藏于北京林业大学博物馆（BJFC），馆藏号BJFC00079714。泗溪地处长江上游三峡库区内，这里山峦叠嶂，飞瀑蒸腾，植被茂密，物种繁多。

2011年，采自湖北枝江市的疏花水柏枝标本藏于陕西省西安植物园植物标本室（XBGH），馆藏号XBGH009567。枝江市位于长江中游，境内江河纵横，水库、湖泊、堰塘星罗密布，水域面积占全市总面积的17.9%，是疏花水柏枝理想的栖息地。

2015年，采自四川省丹巴县的疏花水柏枝标本藏于北京林业大学博物馆，馆藏号00110953。丹巴县地处长江上游，境内水系发达，河流纵横，溪沟密布。

2016年，在四川省泸州市纳溪区新乐镇三江村采集到的疏花水柏枝标本，藏于北京林业大学博物馆，馆藏号00110952。三江村位于长江上游，地理条件得天独厚，生态环境良好。

参加“三峡娃娃行”活动的学生近距离观察疏花水柏枝。摄影∣黎明

除此之外，科研人员先后在湖北宜昌市点军区烟收坝、重庆市江津区、四川宜宾市江安县桐梓镇、湖北枝江市关洲岛等地发现野生疏花水柏枝种群，其中2017年在四川宜宾市江安县桐梓镇双江村长江河滩发现疏花水柏枝3万多株，是目前发现规模最大、数量最多的野生疏花水柏枝种群。目前，各地都已经实施疏花水柏枝就地保护，其中，湖北枝江市关洲岛已繁育疏花水柏枝达100多万株。在对疏花水柏枝实施就地保护的同时，武汉植物园、三峡植物园、三峡坝区185平台珍稀植物科研示范区等科研单位实施了卓有成效的迁地保护。

2024年，长江三峡库区举办了珍稀濒危植物野外回归活动。3000株人工繁育的长江特有珍稀濒危植物疏花水柏枝、丰都车前经过顺利栽植，最终回归种植到历史分布区域。这其中凝聚了三峡集团的科研人员的智慧。2021年10月，4000粒丰都车前种子搭载神舟十三号进入太空，经历183天失重环境诱变之后，科研人员通过筛选扩繁，培育出抗逆性更强的植株。‌2024年3月：500株太空育种丰都车前首次在湖北秭归江心小岛试种，根系发达，适应旱涝交替环境。2025年8月：试种植株成功越冬，长势茂盛，抗逆性显著优于普通植株。

随着长江两岸生态环境持续向好，我们有理由相信疏花水柏枝的生存环境将会越来越好。

[ 基因测序破译中华鲟生命密码 ] .

长江流域历史记录分布有鱼类443种，其中纯淡水鱼类350种，特有鱼类156种。在这些特有鱼类中，124种分布于上游，23种分布于中下游，9种分布于全流域。从这些数据中我们不难看出，长江鱼类的物种多样性非常丰富。但因为受限于水下摄影技术与曾经长江浑浊的水体，长江鱼类很难有清晰的水下图像。随着长江流域生态保护带来的水环境改善，以及野生鱼类种群数量逐步恢复，无论是明星物种中华鲟、胭脂鱼、传统美味鲥鱼、以及耳熟能详的“四大家鱼”，逐步清晰地呈现在我们面前。

中华鲟是动物界的疏花水柏枝，只因长期生活在水下，关注度比不上大熊猫。事实上经过多年保护，大熊猫濒危等级已从“濒危”转为“易危”，而“水中大熊猫”中华鲟仍被列为极度濒危物种。

2024年3月30日，长江水下的中华鲟。摄影∣黎明

明朝在南直隶、湖广、浙江、福建、广东、江西、云南等南方行省设置了大量的河泊所，其中，湖北是河泊所设置最早亦最多的地区。

在宜昌，“三游洞至十二碚”区域因急弯河段形成了天然渔场，是“四大家鱼”（青、草、鲢、鳙）的核心产卵场。在这个独一无二的渔场，诞生了全国惟一的“起汕”与“叉系”捕鱼方式。

明代文人刘升在《鸣榔起汕》中写道：“三月，春雨时至，水涨江浑，嘉鱼蔽塞而下。渔舠云集，举网鸣榔，每舠日获数十头。间有跃入舟中，霜刀雪落，堆积如山。亲朋置酒高会，头汕、二汕以至三汕，殆无虚日。”《诗》云“烝然汕汕”即此。

峡口春涛涌，扬鬐鼓鬣来。

跃舟翻素练，呷浪隐轻雷。

细剖银丝脍，捄分匕首腮。

家家开夙甕，取次共啣杯。

“烝然”，众多的鱼密集游动之貌。“汕汕”，用众抄网捕鱼，不止一汕。

“汕”是类似抄网类的渔具。渔人鸣榔即用长木敲打船舷，用声音驱赶鱼群。

乾隆《东湖县志》也记载过仅宜昌才有的民俗，“叉系”场面震撼：“渔人捕鱼，网罟罾钩，大小不一，在岸在船，不异他处。其所不同者，一名起汕，一曰叉系。……叉系，则于每年八九月间捕取鲟、鳇二鱼。其取鱼之地有十余处，多于黄牛峡一带水汛急处。先藏系于水底，鱼入其彀，久而后疲，始用叉，而人跨于鱼背，纳巨绳入腮，以起此鱼。名取鱼之器曰‘金叉系’。得鱼大者千余斤，小者二三百斤。”捕鱼场面可称惊天动地。

古文字中“鲟”“鳇”不分，大多数时候指的是白鲟和中华鲟。俗话说“千斤腊子万斤象。”千斤腊子指的是中华鲟，“万斤象”指的是白鲟。据现代观测，白鲟最大个体可达到7米，体重908公斤，被列入“世界十种最大的淡水鱼”。

2011年12月18日，中华鲟子二代诞生，正式实现了在全淡水环境、人工条件下中华鲟的世代更替，意味着人类即使不依赖稀有的野生亲鱼，也可以让中华鲟物种得以延续。摄影∣黎明

鲟鱼（尤其是中华鲟）今天与长江联系更为紧密，但在古代，南北中国均有鲟鱼。《周礼》中有“春献王鲔”。明代杨慎在《异鱼图赞》说：“鱏鳇逆流不过鎻江，滩崩秭归又隔巫阳，鱼官空设玉板不尝。”这两个资料值得细读，“鲔”“鱏”“鳇”均为鲟鱼。“春献王鲔”“鱼官”指鲟鱼从周代起就成为朝廷极为重视的祭祀用鱼。原因估计是鲟鱼体型巨大、味美。鲟鱼在《周礼》中出现意味着周代鲟鱼出现在北方。“逆流”指鲟鱼洄游习性。“滩崩秭归”指鲟鱼更多只在长江出现了。

宋代苏轼有《渼陂鱼》一诗，其中有“霜筠细破为双掩，中有长鱼如卧剑。……早岁尝为荆渚客，黄鱼屡食沙头店。滨江易采不复珍，盈尺辄弃无乃僭。”“长鱼”即白鲟，“黄鱼”为中华鲟。“滨江易采不复珍，盈尺辄弃无乃僭”，意思是说这两种鱼比较容易捕获而且经常被丢弃，可见宋朝时候常见鲟鱼，但民间滥捕现象已经被苏轼发现了。

清初文坛领袖王士禛经过宜昌写下《西陵竹枝词》，从中可见鲟鱼买卖已有市场：

金钗系接髻了枋，叉系年年聚此乡。

江上夕阳归去晚，白苹花老卖鲟鳇。

在鱼市兴旺的夷陵，“细剖银丝脍”透露夷陵人喜食生鱼片。这恐怕是今人想象不到的。清人罗宏备《峡中竹枝词》提到夷陵人还有“食生鱼子”的习俗：

九月鲟鱼上峡游，千钱一夜买矶收。

家家解食生鱼子，一丈身长五尺头。

诗中“矶”指西陵峡口突出江面的“赤矶”，也是夷陵古八景中的“赤矶钓艇”，位于葛洲坝与西坝间江心，呈红色基岩构造，此处是天然洄流区。渔民夜间在此设网捕捞洄游鲟群。矶头三面环水，是最有价值捕捞地点。“千钱一夜买矶收”的意思是，“赤矶”归富户所有（或承包），渔民需高价租捕鱼权，“千钱”（约白银一两）是一夜捕捞权价格。由此可见鱼市兴旺。

1959年，长江宜昌段，当地渔业合作社的渔民在集体捕鱼。摄影∣徐达

乾隆版《东湖县志》记载：“赤矶为步阐故城。面西坝而负北坛，矶嘴插入江底。水势漩折纡洄，经至喜亭而会大江。其两岸居民业渔生涯，往来于洪涛巨浸中，叩泄击楫，天真豁露，携鱼就市，挈榼提壶，相与共饮于赤矶之上。竹笛洞箫，川鸣谷应，真太平幸民也。官斯土者悠然有余思矣。”同治版县志多了一句“赤矶今没于江”，可见赤矶消失于乾隆后同治前时期。

长江捕鲟鱼场面如此壮观，鱼市罕见繁荣，但仍然是全国中华鲟繁盛之地，可见此地的渔业有规可循，属可持续的捕捞。

长江巨大的径流量、广阔的流域面积和复杂的支流网络，使得它在一定程度上能够稀释污染、提供更多样化的栖息地选择，生态系统的韧性和承载力远超其他河流。

唐《酉阳杂俎》记载：“蜀中每杀黄鱼，天必阴雨。”另外重庆地区还有风俗，杀鲟鱼需在官府求得印纸一张，“龙王不税渝蛮利，只索空文印一张。”这种对打鱼的敬畏，也是鲟鱼在长江得到保护的证明之一。

中华鲟是野生动物中保护难度最大的品种。其中难度常人难以想象，比如中华鲟极难分辨性别，这为种群繁殖的比例调控带来极大难题。三峡集团生物多样性研究中心通过多年研究，成功绘制了中华鲟基因组序列图谱，堪称中华鲟的“生命地图”。

科研人员在观察中华鲟鱼卵的质量情况。摄影∣黎明

2010年10月8日，中国水产科学研究院长江水产研究所的研究人员在长江宜昌庙嘴江段进行中华鲟科研捕捞，并对捕获的鲟鱼做B超检测。这是最后一次中华鲟科研捕捞，此后的科研捕捞申请都未获批。摄影∣黎明

目前中国已经通过借鉴国际经验，探索出独特的拯救中华鲟的技术路线：栖息地修复、中华鲟全人工繁殖等，为其野外种群恢复奠定了基础。三峡集团长江生物多样性研究中心首席科学家常剑波说，当下中华鲟保护的关键是要提高有效繁殖群体数量。四十年来，科学家们突破了中华鲟人工繁育技术、子二代繁育技术和全基因组组装的难关，成功翻越了横亘在中华鲟保护路上的三道难关。

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