有人认为,地球上最伟大的森林并非生长在陆地上。这很大程度上归功于海带。与陆地上的同类一样,海带森林在地球碳循环中发挥着重要作用,通过光合作用将二氧化碳转化为氧气,并将碳储存在海洋表面之下。
海带森林分布在全球浅海沿岸水域,包括美国东北部以及太平洋沿岸。尽管它们只占海洋的很小一部分,但却极其多样化。查尔斯·达尔文在“小猎犬号”上航行时,在他的日记中曾惊叹于海带森林中存在的物种数量之多。然而,它们是极其脆弱的生态系统。一旦遭到破坏,森林很难恢复。
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随着美国西部海岸出现紫海胆,海带森林的破坏速度大大加快。但俄勒冈州立大学今天在《英国皇家学会学报B辑》上发表的一项新研究表明,生活在西部海岸海带森林中的24条腕足巨型海星——向日葵海星,可能是保护这些重要生态系统的关键资产,特别是通过捕食令人讨厌的海胆。
海胆是生态系统中的自然组成部分,它们充当食腐动物,以死亡的海带和其他沉降到海底的碎屑为食。然而,当食物不足时,以往的研究发现它们会开始啃食活海带。这会破坏生态系统,如果不加以控制,就会形成海胆荒漠,看不到任何海带,海胆密密麻麻地挤在海底。一旦形成海胆荒漠,海带森林的重生几乎是不可能的。任何新生的海带都会被海胆迅速吞食,海胆能够以很少的食物生存,并且至少能活20年。
海洋生物学家早就认识到,海胆的捕食者是问题的一部分。海獭被认为是该生态系统的关键物种之一,但已被捕猎至濒危状态。其他捕食者,如向日葵海星,也必须承担一部分责任。不幸的是,海星消耗病在过去十年中严重削弱了海星种群,使其数量岌岌可危。
这项研究通过在实验室环境中饲养充足食物和饥饿的海胆,来检验向日葵海星作为海胆捕食者的有效性。在收集和饲养海胆约六周后,研究人员释放了24只海星进行捕食。海星平均每天消耗0.68只海胆,而当海胆饥饿时,就像在营养贫瘠的海胆荒漠中一样,海星的消耗量更大。这与海獭等其他捕食者有着显著区别,海獭在选择海胆时很挑剔,偏爱在海胆荒漠中不常见的健康海胆。
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“每天吃不到一只海胆听起来可能不多,但我们认为过去曾有超过50亿只向日葵海星,”俄勒冈州立大学的研究助理Sarah Gravem在新闻稿中说道。尽管对于海星消耗病的破坏程度尚无定论,但大多数估计表明种群数量减少了约90%。“我们用模型显示,在美国西海岸,疾病发生前的海星密度通常足以将海胆数量控制在较低水平并防止海胆荒漠的形成,”Grave补充道。
有了这些认识,未来的研究可以专注于如何具体利用向日葵海星来控制海胆数量,并希望在此过程中恢复海带森林。