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:1388

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)

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

能在海裏開花的神奇水草

那麽(me) ,小小一棵“草”究竟是如何變成世界最大生物體(ti) 的呢?它有什麽(me) 特殊之處?為(wei) 什麽(me) 說這個(ge) 最大的生物體(ti) 現在也受到了威脅呢?就讓我們(men) 一起來看看,到底是哪一棵隨風搖曳的“草”這麽(me) 厲害。

廣闊又美麗(li) 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(wei) 了大家關(guan) 注的對象。當然,也有很多人認為(wei) 海草的存在實際上是汙染了海域,使清澈的海水變得有些“醜(chou) 陋”,所以對它們(men) 很嫌棄。

不過“海草大軍(jun) ”可不管人類是否有意見,它們(men) 會(hui) 在海中肆意地生長,鋪滿大片的海域。咱們(men) 今天要介紹的這棵“海草”就位於(yu) 澳大利亞(ya) 最西端的鯊魚灣當中,在這裏生長著不同種類的海草,從(cong) 圖上可以看出,這些海草構成了範圍巨大的“海草平原”。

鯊魚灣的“海草平原”

不少生物學家對這裏的海草十分感興(xing) 趣,並且專(zhuan) 門前往這裏的各個(ge) 區域進行了采樣,試圖理清楚海草家族的“族譜”。於(yu) 是他們(men) 在2020年時在是個(ge) 地點進行了采樣,並且對這些樣本進行了基因檢測。

本以為(wei) 這些相隔甚遠的海草最多隻是遠房親(qin) 戚,可以是檢測結果卻顯示有9個(ge) 地點的樣本都同屬於(yu) 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後,進化生物學家伊麗(li) 莎白·辛克萊就立即展開了更大範圍的研究,最終發現鯊魚灣當中絕大多數海草在遺傳(chuan) 學上的表現一模一樣,這就證明了它們(men) 都有著同一個(ge) “祖先”。

為(wei) 此,他們(men) 認為(wei) 鯊魚灣當中廣闊的海神草一開始應該隻有一棵,而這棵小“草”在日複一日地複製自己,最終讓克隆品占據了大麵積的海床。

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公裏,覆蓋麵積大約200平方公裏。根據推測,那最初的一棵小草想擴散到這個(ge) 程度,至少需要4500年左右。因此,它不僅(jin) 是世界上最大的生物體(ti) ,長壽的程度也榜上有名。

對此研究者伊麗(li) 莎白·辛克萊表示:“這是地球上已知最大的克隆體(ti) ,也可以說是世界上最大的生物體(ti) 。”

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。可是這些區域當中並未出現“多倍體(ti) 海草”,而鯊魚灣當中的澳洲海神草,早已脫離了限製,成為(wei) 了四倍體(ti) 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複製,讓自己的家族更加龐大。因此,對於(yu) 鯊魚灣當中的海草來說,這從(cong) 本質上就是一種進化,不僅(jin) 使個(ge) 體(ti) 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(chan) 生克隆體(ti)

可是,就是這樣在漫長演化中找到“擴散密碼”的海草,在成為(wei) 世界上最大的生物體(ti) 之後,也麵臨(lin) 著威脅,甚至可能會(hui) 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(cong) 以上的討論就能看出,人類在研究海草的時候鮮少會(hui) 以某一棵為(wei) 目標,哪怕是取樣也是會(hui) 在大範圍之內(nei) “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(cong) 目前的情況來看,全球海草共有12屬50多種,總麵積大約為(wei) 0.6×10^6平方公裏,相當於(yu) 近海麵積的10%左右。由於(yu) 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(cong) 上世紀八十年代開始,卻開始以很快的速率消退。並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,剩餘(yu) 的海草日子也不好過,基本都麵臨(lin) 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(wei) 隨著科技的發展,人類在近海的作業(ye) 越來越頻繁,許多建設行為(wei) 都會(hui) 對近海的海草床造成破壞。但是那時隻追逐利益的人類並未在意,畢竟隻是一片海草而已,消失也無傷(shang) 大雅。

後來全球氣候的變化,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(ge) 海灣帶來了大量的降雨,最終導致氮的輸入量過大,區域內(nei) 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(ti) 的富營養(yang) 化等等,這些都會(hui) 對海草的生長與(yu) 生存造成潛在的影響。偏偏由於(yu) 很多人對這些海中的“渺小生物”並不關(guan) 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(yang) 化會(hui) 影響水中植物的光合作用

那麽(me) ,海草床的存在到底有什麽(me) 意義(yi) ?在海中搖曳的它們(men) 有為(wei) 地球做出什麽(me) 貢獻嗎?

“海草生態係統”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(wei) 全球變暖的負麵影響已經凸顯了出來,並且正處在不斷擴大的進程當中。

如果說過去我們(men) 可以“掩耳盜鈴”的當什麽(me) 都沒發生,那麽(me) 如今現實已經不允許人們(men) 在裝傻了。

全球地麵氣溫的變化示意圖

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(dong) 西。比如我國,為(wei) 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(chu) 碳過程示意圖

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

而海洋固碳大軍(jun) 當中,表現最突出的就是咱們(men) 今天所介紹的海草。別看這家夥(huo) 看起來體(ti) 型很小,日常也隻會(hui) “隨風飄搖”,其麵積和海洋總麵積比起來不算什麽(me) ,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(chu) 量在9.8~19.8Pg C ( Pg = 10^15g),相當於(yu) 全球紅樹林與(yu) 潮間帶鹽沼植物沉積物碳儲(chu) 量之和。

海岸帶生態係統的固碳能力對比圖

從(cong) 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(guan) 研究不斷推進,許多專(zhuan) 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。

以西班牙巴利阿裏群島來說,這裏海草所創造的碳匯價(jia) 值,大約是相同麵積熱帶雨林的35倍左右。

因此許多科學家一麵呼籲大家減少在淺海活動,避免影響海草的生存與(yu) 生長。另一麵也在加緊研究如何將已經退化的海草床進行人工修複,讓它們(men) 重新煥發出往日的生機。

移植鰻草有助於(yu) 修複海草生態係統

不過有時候,人工很難解決(jue) 所有的問題,所以現在依舊要以“保護”為(wei) 主。起碼像鯊魚灣當中這樣規模如此巨大的海草床,我們(men) 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,那麽(me) 二氧化碳含量又會(hui) 迎來怎樣的飛升。



歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者