在气候变暖的情况下，水生生态系统的命运可能取决于一种你可能从未听说过的小小的蜗牛状食草动物——笠贝的食欲。
事实上，小小的笠贝的行为是科学家们将其视为一种防御策略的完美模型，以应对日益升高的温度给环境带来的压力。因为笠贝吃植物，它们实际上能增强生态系统应对气候变化的能力。除此之外，它们还为其他生物创造了空间，使生态系统更加多样化。
“起初，一个没有消费者（食草动物和捕食者）干扰的生态系统似乎更好，而且，如果我们只关心植物种群，那确实对植物种群更好，但这对于整个生态系统来说并非更好，”Rebecca Kordas说道。她研究了食草动物如何帮助水生群落应对潮间带（潮水涨落之间区域）岩石海岸的气候变化。“每种生物在生态系统中都扮演着重要角色。消费者很重要，因为它们能控制它们所捕食物种的数量。它们能防止这些物种耗尽所有资源。”
她最近发表在《科学进展》杂志上的研究发现，在最热的夏季，岩石潮间带的海星、海葵、贻贝、藤壶和海藻在高温下都能很好地生存，但前提是笠贝的存在。所有这些生物都必须应对潮水进出带来的巨大温度变化。“当笠贝存在于群落中时，变暖的影响就不那么严酷了，”Kordas说。“当这些食草动物不存在时，生态系统的表现就差了很多。”
岩石潮间带面临威胁的主要资源是空间，而饥饿的笠贝创造了更多的空间，让其他植物和动物得以迁入并茁壮成长。在其他生态系统中，主要资源可能是光照，如热带雨林；或者养分，如池塘或湖泊，Kordas说。“消费者在维持所有生态系统的平衡方面很重要，”她说。
例如，在黄石国家公园，“当狼被重新引入公园时，整个生态系统都发生了变化，”Kordas说。她是伦敦帝国理工学院的研究员，在不列颠哥伦比亚大学攻读动物学博士学位期间进行了实验。“甚至河流的流向都发生了改变。”重新引入的狼帮助控制了麋鹿的数量。麋鹿啃食了河边的植物，导致河岸容易受到侵蚀。在另一个例子中，海獭的存在控制了以海带为食的海胆。海带森林保护海岸免受风暴侵袭，并且像热带雨林一样吸收碳。
“与海獭和狼的例子相比，笠贝的一个主要区别在于，它们涉及的是一种捕食者，它捕食食草动物（鹿或海胆），而食草动物则以植物或藻类为食。当顶级捕食者消失时，食草动物的数量就会激增，并摧毁植物群落。当捕食者存在时，它们就能控制这些贪婪的食草动物，”她说。
笠贝会吃掉小的藻类孢子，阻止这些孢子长成大的“杂草”状海藻。“通过阻止藻类耗尽所有空间，它允许其他物种，如藤壶，在生态系统中定居并繁衍生息，”Kordas说。“藤壶非常棒，对岩石潮间带生态系统非常重要，因为它们提供了许多对其他生物有用的结构。”
在这项研究中，她和她的同事在不列颠哥伦比亚省盐泉岛的Ruckle Park海岸上建造了微型海洋生态系统。这些微型系统建在硬质塑料板上，科学家可以控制它们的温度。一些塑料板允许饥饿的笠贝进入——有些则不允许。“我们看到了（有食草动物存在的）生态系统更多的多样性和种类，”她说，并补充说，“我们想要多样性，因为我们发现当加入热量等压力源时，多样性有助于保护生态系统。”
她解释说，他们设计的特殊微型生态系统是为了弥补在野外进行实验的困难。“我喜欢在大自然中进行实验，而不是在实验室里，尽管在岩石海岸进行实验可能非常困难，因为任何固定在岩石上的实验装置都可能被海浪冲掉，被海水腐蚀，因漏水而损坏，或因夏季极热的低潮或冬季极冷的低潮而损坏。”
此外，在岩石海岸工作也很困难，因为科学家只能在低潮期间（持续四到六小时）并且在天气平静（意味着没有海浪）时进入该区域。在温哥华附近，夏季的低潮发生在白天，“这很棒，”她说，但冬季则发生在夜间，这使得“工作条件非常不愉快，”她说。她和她的同事，包括UBC动物学教授、该论文的资深作者Christopher Harley，与一位工程师合作开发了特殊的加热板。她表示，保护“消费者”物种对于维持多样性至关重要，而多样性对于应对气候变化的影响至关重要。
“这个故事本身与笠贝无关，而更多的是关于保护完整的生态系统，特别是保护生态系统中的消费者——食草动物和捕食者，”她说。“完整的生态系统将最能抵抗气候变暖的影响。退化的生态系统，例如由于捕捞或渔业导致物种被移除的生态系统，在受到气温升高压力时将表现不佳。”
“物种之间的相互作用保持完整至关重要，因为它们可以在生态系统受到干扰或压力时提供保护，”她补充道。“如果像笠贝这样的重要消费者消失了，生态系统就更容易受到气候变暖的伤害。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
