海洋科普:澳洲海神草,小小一棵“草”成了大生物體
                                                                        發布時間:2022-10-10
                                                                        瀏覽次數:1499

                                                                        版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

                                                                        要問自然界當中哪一種動物的個頭大,相信大家都會提名大象、藍鯨等生物,但實際上,世界上最大的生物體在表面上看著都是“不顯山不露水”的,它就是隨風飄搖的“海草”。

                                                                        能在海里開花的神奇水草

                                                                        那么,小小一棵“草”究竟是如何變成世界最大生物體的呢?它有什么特殊之處?為什么說這個最大的生物體現在也受到了威脅呢?就讓我們一起來看看,到底是哪一棵隨風搖曳的“草”這么厲害。

                                                                        廣闊又美麗的海底草甸

                                                                        神奇的“草”

                                                                        此前魔性的“海草歌”和“海草舞”帶起了一陣模仿的浪潮,這種海洋中十分常見的植物突然之間就成為了大家關注的對象。當然,也有很多人認為海草的存在實際上是污染了海域,使清澈的海水變得有些“丑陋”,所以對它們很嫌棄。

                                                                        不過“海草大軍”可不管人類是否有意見,它們會在海中肆意地生長,鋪滿大片的海域。咱們今天要介紹的這棵“海草”就位于澳大利亞最西端的鯊魚灣當中,在這里生長著不同種類的海草,從圖上可以看出,這些海草構成了范圍巨大的“海草平原”。

                                                                        鯊魚灣的“海草平原”

                                                                        不少生物學家對這里的海草十分感興趣,并且專門前往這里的各個區域進行了采樣,試圖理清楚海草家族的“族譜”。于是他們在2020年時在是個地點進行了采樣,并且對這些樣本進行了基因檢測。

                                                                        本以為這些相隔甚遠的海草最多只是遠房親戚,可以是檢測結果卻顯示有9個地點的樣本都同屬于一種海草,這種海草正是“澳洲海神草”。

                                                                        澳洲海神草的標本

                                                                        在有了這樣的特殊發現之后,進化生物學家伊麗莎白·辛克萊就立即展開了更大范圍的研究,最終發現鯊魚灣當中絕大多數海草在遺傳學上的表現一模一樣,這就證明了它們都有著同一個“祖先”。

                                                                        為此,他們認為鯊魚灣當中廣闊的海神草一開始應該只有一棵,而這棵小“草”在日復一日地復制自己,最終讓克隆品占據了大面積的海床。

                                                                        鯊魚灣澳洲海神草的水下照片

                                                                        這片海草床的跨度達到了180公里,覆蓋面積大約200平方公里。根據推測,那最初的一棵小草想擴散到這個程度,至少需要4500年左右。因此,它不僅是世界上最大的生物體,長壽的程度也榜上有名。

                                                                        對此研究者伊麗莎白·辛克萊表示:“這是地球上已知最大的克隆體,也可以說是世界上最大的生物體?!?/p>

                                                                        不斷擴張的澳洲海神草

                                                                        值得一提的是,實際上世界上所有的海草都是依靠克隆來繁殖的,在地中海、波羅的海當中也有這樣巨大的海草床??墒沁@些區域當中并未出現“多倍體海草”,而鯊魚灣當中的澳洲海神草,早已脫離了限制,成為了四倍體生物。

                                                                        這種特性,使得它可以扛過環境的劇變,在這幾千年當中不斷克隆復制,讓自己的家族更加龐大。因此,對于鯊魚灣當中的海草來說,這從本質上就是一種進化,不僅使個體適應力變強了,也使族群得以繁衍。

                                                                        海草通過延伸根莖的方式產生克隆體

                                                                        可是,就是這樣在漫長演化中找到“擴散密碼”的海草,在成為世界上最大的生物體之后,也面臨著威脅,甚至可能會在這種威脅之下越變越小,直到最終消失。

                                                                        “海草”受到了怎樣的威脅

                                                                        其實從以上的討論就能看出,人類在研究海草的時候鮮少會以某一棵為目標,哪怕是取樣也是會在大范圍之內“盲選”。而這些看似不斷生長、越來越大的海草床,其實正處在消退當中。

                                                                        歐洲海草分布和變化示意圖

                                                                        從目前的情況來看,全球海草共有12屬50多種,總面積大約為0.6×10^6平方公里,相當于近海面積的10%左右。由于生長在近海區域,所以人類想對海草進行“普查”還是比較容易的。

                                                                        本身這種生物依靠著強大的克隆能力在近海水域當中混得“風生水起”,可是從上世紀八十年代開始,卻開始以很快的速率消退。并且根據目前的統計數據對比來看,全球已經有近30%的海草床消失了,剩余的海草日子也不好過,基本都面臨著一定的威脅。

                                                                        海草是海洋中不可或缺的生物

                                                                        在海草床退化的事件當中,人類無疑擔任重要的角色。因為隨著科技的發展,人類在近海的作業越來越頻繁,許多建設行為都會對近海的海草床造成破壞。但是那時只追逐利益的人類并未在意,畢竟只是一片海草而已,消失也無傷大雅。

                                                                        后來全球氣候的變化,使得海草的處境更加艱難,比如在1995年到1998年期間的厄爾尼諾事件給美國的某個海灣帶來了大量的降雨,最終導致氮的輸入量過大,區域內的海草生長明顯變慢。

                                                                        1997年觀測到的厄爾尼諾事件

                                                                        此外還有水體的富營養化等等,這些都會對海草的生長與生存造成潛在的影響。偏偏由于很多人對這些海中的“渺小生物”并不關心,所以很難察覺到海草床在環境劇變下做出的反應。

                                                                        不過,根據科學家目前的研究來看,海草成功證明了雖然一棵不起眼,但是聚集在一起卻能造成巨大影響的事實。

                                                                        富營養化會影響水中植物的光合作用

                                                                        那么,海草床的存在到底有什么意義?在海中搖曳的它們有為地球做出什么貢獻嗎?

                                                                        “海草生態系統”的固碳能力

                                                                        近些年,全球的人類都被全球變暖的問題搞得十分頭疼,因為全球變暖的負面影響已經凸顯了出來,并且正處在不斷擴大的進程當中。

                                                                        如果說過去我們可以“掩耳盜鈴”的當什么都沒發生,那么如今現實已經不允許人們在裝傻了。

                                                                        全球地面氣溫的變化示意圖

                                                                        因此,人類近些年除了在思考如何減少碳排放,也在找尋自然界當中具備固碳能力的東西。比如我國,為了能夠盡早實現“碳中和”,就在這些年努力的植樹造林。

                                                                        根據2009年聯合國環境規劃署、世界自然保護聯盟等共同發布的《藍碳——健康海洋對碳的固定作用來看》,海洋的固碳功能其實可能比陸地生物的固態能力更加強大。

                                                                        海洋固碳和儲碳過程示意圖

                                                                        報告指出,海洋植物的生物量雖然只是陸地植物的0.05%,但是生產力非常高,碳循環規模和陸地植物差不多,是整個地球生物圈當中最密集的碳匯之一。

                                                                        而海洋固碳大軍當中,表現最突出的就是咱們今天所介紹的海草。別看這家伙看起來體型很小,日常也只會“隨風飄搖”,其面積和海洋總面積比起來不算什么,但是固碳能力卻異常強大。

                                                                        海草的碳循環示意圖

                                                                        研究顯示,它的平均固碳速率大約是熱帶雨林的21倍左右,是名副其實的“固碳小能手”。

                                                                        Fourqurean等的研究表明,全球海草床沉積物有機碳的儲量在9.8~19.8Pg C ( Pg = 10^15g),相當于全球紅樹林與潮間帶鹽沼植物沉積物碳儲量之和。

                                                                        海岸帶生態系統的固碳能力對比圖

                                                                        從數據就能看出,海草床的固碳能力確實異常強大。而且隨著相關研究不斷推進,許多專家都指出,海草在碳匯當中扮演的角色遠比人類想象的要重要。

                                                                        以西班牙巴利阿里群島來說,這里海草所創造的碳匯價值,大約是相同面積熱帶雨林的35倍左右。

                                                                        因此許多科學家一面呼吁大家減少在淺?;顒?,避免影響海草的生存與生長。另一面也在加緊研究如何將已經退化的海草床進行人工修復,讓它們重新煥發出往日的生機。

                                                                        移植鰻草有助于修復海草生態系統

                                                                        不過有時候,人工很難解決所有的問題,所以現在依舊要以“保護”為主。起碼像鯊魚灣當中這樣規模如此巨大的海草床,我們不能讓它不斷消退甚至消失。很難想象,如果人類失去了所有的海草,那么二氧化碳含量又會迎來怎樣的飛升。



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