海洋科普:澳洲海神草,小小一棵“草”成了大生物体
发布时间:2022-10-10
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要问自然界当中哪一种动物的个头大,相信大家都会提名大象、蓝鲸等生物,但实际上,世界上最大的生物体在表面上看着都是“不显山不露水”的,它就是随风飘摇的“海草”。

能在海里开花的神奇水草

那么,小小一棵“草”究竟是如何变成世界最大生物体的呢?它有什么特殊之处?为什么说这个最大的生物体现在也受到了威胁呢?就让我们一起来看看,到底是哪一棵随风摇曳的“草”这么厉害。

广阔又美丽的海底草甸

神奇的“草”

此前魔性的“海草歌”和“海草舞”带起了一阵模仿的浪潮,这种海洋中十分常见的植物突然之间就成为了大家关注的对象。当然,也有很多人认为海草的存在实际上是污染了海域,使清澈的海水变得有些“丑陋”,所以对它们很嫌弃。

不过“海草大军”可不管人类是否有意见,它们会在海中肆意地生长,铺满大片的海域。咱们今天要介绍的这棵“海草”就位于澳大利亚最西端的鲨鱼湾当中,在这里生长着不同种类的海草,从图上可以看出,这些海草构成了范围巨大的“海草平原”。

鲨鱼湾的“海草平原”

不少生物学家对这里的海草十分感兴趣,并且专门前往这里的各个区域进行了采样,试图理清楚海草家族的“族谱”。于是他们在2020年时在是个地点进行了采样,并且对这些样本进行了基因检测。

本以为这些相隔甚远的海草最多只是远房亲戚,可以是检测结果却显示有9个地点的样本都同属于一种海草,这种海草正是“澳洲海神草”。

澳洲海神草的标本

在有了这样的特殊发现之后,进化生物学家伊丽莎白·辛克莱就立即展开了更大范围的研究,最终发现鲨鱼湾当中绝大多数海草在遗传学上的表现一模一样,这就证明了它们都有着同一个“祖先”。

为此,他们认为鲨鱼湾当中广阔的海神草一开始应该只有一棵,而这棵小“草”在日复一日地复制自己,最终让克隆品占据了大面积的海床。

鲨鱼湾澳洲海神草的水下照片

这片海草床的跨度达到了180公里,覆盖面积大约200平方公里。根据推测,那最初的一棵小草想扩散到这个程度,至少需要4500年左右。因此,它不仅是世界上最大的生物体,长寿的程度也榜上有名。

对此研究者伊丽莎白·辛克莱表示:“这是地球上已知最大的克隆体,也可以说是世界上最大的生物体。”

不断扩张的澳洲海神草

值得一提的是,实际上世界上所有的海草都是依靠克隆来繁殖的,在地中海、波罗的海当中也有这样巨大的海草床。可是这些区域当中并未出现“多倍体海草”,而鲨鱼湾当中的澳洲海神草,早已脱离了限制,成为了四倍体生物。

这种特性,使得它可以扛过环境的剧变,在这几千年当中不断克隆复制,让自己的家族更加庞大。因此,对于鲨鱼湾当中的海草来说,这从本质上就是一种进化,不仅使个体适应力变强了,也使族群得以繁衍。

海草通过延伸根茎的方式产生克隆体

可是,就是这样在漫长演化中找到“扩散密码”的海草,在成为世界上最大的生物体之后,也面临着威胁,甚至可能会在这种威胁之下越变越小,直到最终消失。

“海草”受到了怎样的威胁

其实从以上的讨论就能看出,人类在研究海草的时候鲜少会以某一棵为目标,哪怕是取样也是会在大范围之内“盲选”。而这些看似不断生长、越来越大的海草床,其实正处在消退当中。

欧洲海草分布和变化示意图

从目前的情况来看,全球海草共有12属50多种,总面积大约为0.6×10^6平方公里,相当于近海面积的10%左右。由于生长在近海区域,所以人类想对海草进行“普查”还是比较容易的。

本身这种生物依靠着强大的克隆能力在近海水域当中混得“风生水起”,可是从上世纪八十年代开始,却开始以很快的速率消退。并且根据目前的统计数据对比来看,全球已经有近30%的海草床消失了,剩余的海草日子也不好过,基本都面临着一定的威胁。

海草是海洋中不可或缺的生物

在海草床退化的事件当中,人类无疑担任重要的角色。因为随着科技的发展,人类在近海的作业越来越频繁,许多建设行为都会对近海的海草床造成破坏。但是那时只追逐利益的人类并未在意,毕竟只是一片海草而已,消失也无伤大雅。

后来全球气候的变化,使得海草的处境更加艰难,比如在1995年到1998年期间的厄尔尼诺事件给美国的某个海湾带来了大量的降雨,最终导致氮的输入量过大,区域内的海草生长明显变慢。

1997年观测到的厄尔尼诺事件

此外还有水体的富营养化等等,这些都会对海草的生长与生存造成潜在的影响。偏偏由于很多人对这些海中的“渺小生物”并不关心,所以很难察觉到海草床在环境剧变下做出的反应。

不过,根据科学家目前的研究来看,海草成功证明了虽然一棵不起眼,但是聚集在一起却能造成巨大影响的事实。

富营养化会影响水中植物的光合作用

那么,海草床的存在到底有什么意义?在海中摇曳的它们有为地球做出什么贡献吗?

“海草生态系统”的固碳能力

近些年,全球的人类都被全球变暖的问题搞得十分头疼,因为全球变暖的负面影响已经凸显了出来,并且正处在不断扩大的进程当中。

如果说过去我们可以“掩耳盗铃”的当什么都没发生,那么如今现实已经不允许人们在装傻了。

全球地面气温的变化示意图

因此,人类近些年除了在思考如何减少碳排放,也在找寻自然界当中具备固碳能力的东西。比如我国,为了能够尽早实现“碳中和”,就在这些年努力的植树造林。

根据2009年联合国环境规划署、世界自然保护联盟等共同发布的《蓝碳——健康海洋对碳的固定作用来看》,海洋的固碳功能其实可能比陆地生物的固态能力更加强大。

海洋固碳和储碳过程示意图

报告指出,海洋植物的生物量虽然只是陆地植物的0.05%,但是生产力非常高,碳循环规模和陆地植物差不多,是整个地球生物圈当中最密集的碳汇之一。

而海洋固碳大军当中,表现最突出的就是咱们今天所介绍的海草。别看这家伙看起来体型很小,日常也只会“随风飘摇”,其面积和海洋总面积比起来不算什么,但是固碳能力却异常强大。

海草的碳循环示意图

研究显示,它的平均固碳速率大约是热带雨林的21倍左右,是名副其实的“固碳小能手”。

Fourqurean等的研究表明,全球海草床沉积物有机碳的储量在9.8~19.8Pg C ( Pg = 10^15g),相当于全球红树林与潮间带盐沼植物沉积物碳储量之和。

海岸带生态系统的固碳能力对比图

从数据就能看出,海草床的固碳能力确实异常强大。而且随着相关研究不断推进,许多专家都指出,海草在碳汇当中扮演的角色远比人类想象的要重要。

以西班牙巴利阿里群岛来说,这里海草所创造的碳汇价值,大约是相同面积热带雨林的35倍左右。

因此许多科学家一面呼吁大家减少在浅海活动,避免影响海草的生存与生长。另一面也在加紧研究如何将已经退化的海草床进行人工修复,让它们重新焕发出往日的生机。

移植鳗草有助于修复海草生态系统

不过有时候,人工很难解决所有的问题,所以现在依旧要以“保护”为主。起码像鲨鱼湾当中这样规模如此巨大的海草床,我们不能让它不断消退甚至消失。很难想象,如果人类失去了所有的海草,那么二氧化碳含量又会迎来怎样的飞升。



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