世界各地的珊瑚礁都处于危险之中。然而,维持珊瑚礁健康的关键方法很可能来自于一种不起眼的动物,有些海参甚至会在遇到危险时从肛门喷射黏液进行自卫。根据2月26日发表在《自然·通讯》杂志上的一项研究,大约25%的珊瑚礁健康状况依赖于保持珊瑚礁清洁的海参。
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过度捕捞了一个关键的珊瑚礁成员
珊瑚礁目前面临着许多威胁,从飙升至100华氏度的海水温度,到光污染影响其繁殖,再到珊瑚白化。珊瑚礁的健康也可能取决于海参及其在珊瑚礁生态系统中所扮演的角色。全世界的海洋中有1200多个海参物种。这些海洋无脊椎动物的体型大小不一,有的不到一英寸长,有的长达六英尺,它们利用肛门进行进食和呼吸。它们像机器人吸尘器一样吞食海底和珊瑚礁上的沉积物,消化后排出,并吃掉细菌。然而,海参已被过度捕捞了数百年,在低密度区域无法繁殖,而且也更难找到。
佐治亚理工大学海洋生态学家Mark Hay告诉《科普》杂志:“人类在世界许多海洋中已基本消灭了海参,并且每年仍捕捞数千吨。”
在2020年至2022年间,海参的年度野生捕捞量增加了约30%。该研究的作者认为,这种过度捕捞很可能对珊瑚礁产生了直接影响,因为从生态系统中移除捕食者会对生态系统产生连锁效应。因捕杀水獭获取皮毛导致了加州海藻林的退化。狼可以帮助控制河狸的数量,并防止它们的巢穴筑坝形成池塘,将森林变成湿地。
“地球大鱼缸里的‘吸污工’”
为了收集更多关于海参在珊瑚礁上作用的具体数据,Hay和研究科学家兼生态学家Cody Clements研究了法属波利尼西亚的一个热带岛屿——茉莉亚岛。Clements在他的职业生涯中已经种植了超过10000株珊瑚。他在岛屿海岸外的沙地上种植珊瑚,那里有许多海参。当他清除海参后,他注意到珊瑚开始死亡。
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“我种植过很多珊瑚,我的珊瑚通常不会死,”Clements在一份声明中说。“所以我想,这其中一定有原因。”Clements也是这项新研究的合著者。
考虑到这一异常现象,Hay和Clements设计了一个实验。该团队设置了几个区域,监测有无海参存在时珊瑚的健康状况。他们用GPS标记了这些区域,并每天监测其健康状况。
他们发现,没有海参的珊瑚区域,珊瑚基部出现白色条带。这条白色条带最终会向上蔓延,导致整个珊瑚群落死亡。Hay将此称为“死亡白带”,它与世界各地普遍存在的珊瑚疾病有关。
海参的存在似乎抑制了珊瑚疾病的蔓延。Hays和Clements发现,没有海参存在的珊瑚死亡的可能性高出15倍。他们在帕尔米拉环礁(美国海外小岛屿的一部分)进行了类似的实验。该实验使用了不同的珊瑚物种和不同的海参,但得出了相似的结果。海参似乎是先前完整的生态系统缺失的一个重要组成部分。
“如果你移除了地球大鱼缸里所有的吸污工,最终你的鱼缸就会变脏,”Clements说。“人们长期以来都对海参可能很重要这一说法口头承认,但直到现在我们才意识到其重要性有多大。”
生态导火索?
Hay表示,在未来的研究中,团队希望调查哪些珊瑚物种最容易受到海参数量下降的影响,哪些最能抵抗,哪些海参物种对珊瑚礁功能最重要,并研究海洋变暖和营养物质增加对珊瑚礁和海参健康的影响。
该团队还警告说,从生态系统中移除大量海参会产生影响,并敦促大幅削减污染和过度捕捞,以期同时增加海参种群和珊瑚礁健康。
Hay说:“这种移除可能点燃了一根生态导火索,它已经缓慢燃烧了几十年,但现在随着我们给海洋增加营养和加热,导致了毁灭性的珊瑚疾病发作,这些都对病原体有利。”“就像在COVID期间,卫生工人是‘基本工人’一样,海参可能是珊瑚礁上的‘基本工人’。但我们现在才认识到它们的作用和关键重要性。”