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2016 年 11 月 14 日，一场大地震震动了新西兰南岛的一个小镇凯库拉（Kaikōura），造成两人死亡，引发了海啸，并将大片海岸线抬升了六米。生物学家 Ceridwen Fraser 和 Jon Waters 在电视上观看余波。“我们看到海带和[鲍鱼]被抬出水面并死亡的景象，”Waters 说。
对于这两位在过去十年中大部分时间都在寻找沿海生态巨变证据的科学家来说，Fraser 说，他们别无选择。“我们登上了飞机。”
大约十年前，即 2000 年代中期，Fraser 是新西兰奥塔哥大学 Waters 实验室的一名学生。两人当时正在研究新西兰牛海带的基因在新西兰南部海域的差异，这时他们注意到了一些非常奇怪的事情。
Fraser 说，生活在新西兰大陆沿岸的海带具有高度的基因多样性。但栖息在南大洋散布的寒冷亚南极岛屿上的海带却都非常相似。由于这些小岛之间距离遥远，Fraser 曾预计海带种群之间会有很大差异。基因多样性的缺乏揭示了两件事：岛上的海带都已灭绝，后来又被重新殖民，而重新殖民的海带来自单一来源。从那时起，Fraser 和 Waters 很快意识到他们实际上是在观察海带在大规模生态干扰后恢复的地点。但是什么样的干扰呢？
“牛海带不喜欢冰，”Fraser 说。正如科学家们后来证明的那样，冰的侵袭在 20,000 年前的末次冰期高峰期消灭了岛上的海带。但是，Fraser 说，新西兰本身足够靠北，可以避开冰河时代最严重的严寒，这解释了为什么其海带种群如此古老且基因多样性如此高。
这对古气候学家来说是一个宝贵的见解。“研究人员实际上很难确定上一个冰河时代冰在哪里，”Waters 说。“他们必须从海底取样——这非常昂贵。但在这里，我们有了一个全新的方法。”这项研究表明，在那段时期，海冰的延伸范围比科学家们之前认为的要远得多。
到 2016 年，Fraser 和 Waters 已经证明，他们可以通过查看海带的基因多样性来揭示历史环境变化的迹象。因此，当凯库拉地震袭击新西兰，导致大量海带床消失时，这对搭档抓住了机会，在当下观察这个过程的发生。
Fraser 说，七年过去了，恢复才刚刚开始。被抬升的海岸线正在缓慢地被微小的藻类重新殖民。假以时日，牛海带将再次立足。它可能来自下一个海湾，也可能来自地球的另一端。
牛海带的殖民是一场高风险的“先到先得”的游戏。据估计，南大洋的洋流中漂浮着 7000 万块独立的牛海带。海带叶——以及附着在上面的微小生物——几乎可以到达任何地方。
新西兰坎特伯雷大学的海洋生态学家 David Schiel 表示，牛海带几乎是为长途旅行而生的。“当它断裂时，它会漂浮。它可以保持活性数月，并完成其繁殖周期。”
尽管交通频繁，但遥远岛屿之间的基因交流远非顺畅。“我们总是认为，如果某物能从 A 到 B，那么种群之间一定存在基因流动，”Fraser 说。“但实际上，不一定有基因流动，因为当地居民具有真正的优势。”
Schiel 说，如果一块漂浮的牛海带到达一个已经密布藻类的海岸，几乎不可能在那里扎根。牛海带只有在冲刷到一块完全裸露的岩石上时，才有最大的机会立足。一旦在那里，它就需要将精子或卵子与具有生殖活性的异性成员混合。换句话说，“很难进入，”Schiel 说，“即使进去了，可能也没有多少竞争者能进入。”
但是，Fraser 说，当发生地震、海洋热浪或其他致命灾难时，“突然没有了当地居民可以与移民竞争，所以当几名移民到来时，它们的所有配子都有很大的机会能够立足。”
一旦这些牛海带殖民者建立起来，它们及其后代就可以在未来数百年甚至数千年中主导该种群。
海带倾向于快速殖民并长期生存，这让 Fraser 和 Waters 认识到，研究海带的基因多样性可能比他们想象的更能有效地识别历史上的自然灾害。
在花了近 20 年的时间开发他们的技术后，2023 年为 Fraser 和 Waters 提供了一个机会，让他们颠倒了过程，并真正证明了其价值。在新西兰南岛东北端的一个小镇 Rārangi 附近的一个沿海岩石平台上，研究小组偶然发现了一个奇怪的海带基因的区域。他们发现，这些海带的基因与 300 公里外的种群相似。这里显然发生过一些事情。
随后的地质研究证实了海带的说法：大约 2000 年前，Rārangi 平台在一场地震中被抬升至空中。
“如果不是基因显示出一些不寻常的东西，我们甚至都不会关注那个地区，”Waters 说。“然后，嘿，地质学家们又看了一遍，证据非常清楚。”
科学家们正逐渐认识到，牛海带记录着南半球动荡构造的历史。它为确认已知灾害和发现以前未被记录的灾害提供了线索。
“我们现在可以回顾过去，找到以前未知的干扰的迹象，”Waters 说。“通常存在隐藏的历史，你可以通过遗传方法揭示它，从而更深入地了解一个地区的历史。”
本文首次发表于 Hakai Magazine，经许可在此转载。
