蒙特利湾水族馆领导的一项新研究揭示了沿海生态系统中令人惊讶的连锁反应:一种海洋捕食者的崩溃可以使另一种海洋食肉动物受益。
发表在《科学进展》杂志上的这项研究表明,由于海星的消耗事件,赭石海星(通常称为Pisaster ochraceus)的大规模死亡造成了贻贝热潮,为海獭提供了意想不到的猎物自助餐。
“我们的研究表明,一个生态系统中捕食者的消失会给另一个生态环境带来冲击波,”主要作者、蒙特利湾水族馆的研究科学家Joshua Smith博士说。“这是一个生态系统如何通过关键捕食以我们以前从未理解的方式联系起来的例子。”
从2013年开始,海星消耗综合征导致北美西海岸和加利福尼亚州蒙特利半岛沿岸的Pisaster种群大量死亡,这项研究就是在那里进行的。橙色和紫色的星星对岩石潮间带的贻贝有着饥饿的食欲。如果没有贪婪的海星潜伏在周围,贻贝种群就会激增,在三年内覆盖率从约5%扩大到18%以上。
随着海星的死亡,贻贝成为海獭的主要猎物,这揭示了相邻的岩石潮间带和海藻林生态系统之间惊人的联系。对这一现象的新研究表明,一个生态系统中一种关键捕食者(Pisaster)的丧失如何会给另一种生态系统(海獭)带来变化,从而将生态系统联系起来。
贻贝的大量繁殖有益于海獭蒙特雷湾水族馆的研究人员几十年来一直在观察海獭的觅食行为。海獭在水面捕食猎物,这是记录它们吃什么和在哪里觅食的关键。在Pisaster消失后,海獭的贻贝消费量增加了一倍多,从不到7%增加到近18%。2014年至2024年,当地海獭的数量也从十年平均(2000年至2012年)的373只增加到535只,猎物过剩支持了数量的增加。
多机构岩石潮间带网络(MARINe)记录了岩质潮间带海獭贻贝消费量的增加,该网络是一个进行长期生态系统监测的组织联盟。MARINe小组在蒙特雷半岛沿线的岩石潮间地带的几十年里对四个地点进行了采样。对于每一次调查,他们都记录了海星的数量、贻贝的覆盖率以及贻贝床从潮间带向水面延伸的距离。史密斯说:“MARINe收集的长期监测数据对于确定海星减少和贻贝增加之间的相关性非常关键。”。史密斯说:“2013年的海星消耗事件非常突然。到2013年底,当地的恒星数量几乎崩溃。”
“海星和海獭等捕食者对于维持有弹性的生态系统至关重要。当这些捕食者被移除时,一切都会崩溃。”。“我们的研究结果揭示了我们所说的‘关键相互依存’——一个生态系统中捕食者的消失不仅会影响该特定生态系统,还会延伸到邻近的生态系统,甚至使其他捕食者受益。”
与超过100000名依赖Phys.org获取日常见解的订阅者一起探索科学、技术和太空的最新进展。注册我们的免费时事通讯,每天或每周获取重要突破、创新和研究的最新进展。
从猎物过剩到生态不确定性尽管海獭在贻贝供应增加的情况下茁壮成长,但研究人员警告说,这可能只是暂时的。随着贻贝的体型变得太大,无法被海星吃掉,即使在Pisaster恢复之后,恢复到之前的平衡也可能很缓慢。研究人员假设,海獭在耗尽过多的大型贻贝后,在Pisaster最终恢复后,可能会再次改变饮食。
该研究还强调了气候变化如何加剧生态系统变化的影响。在贻贝数量增加前不久,2014年至2016年,东北太平洋发生了有记录以来最大的海洋热浪。在酷热的海水中,海藻林减少,吃海藻的海胆数量激增,海獭将饮食转向海胆。后来,海獭再次转向——这次是朝向贻贝,因为岩石潮间带中的猎物过剩。
捕食者多样性提高了恢复力这项研究强调了保护的重要性,认为生态系统和栖息地是从根本上相互联系的系统。
“保护工作很少考虑邻近生态系统是如何连接的,”该论文的合著者、美国和加利福尼亚州科学水族馆主任April Ridlon博士说。“这项研究的结果表明,捕食者对于增强生态恢复力很重要,当一个生态系统中的捕食者减少时,后果可能会在另一个生态中显现出来。”
随着海洋热浪等极端气候的增加,了解一个生态系统的变化如何影响另一个,对于制定有效的保护策略至关重要。
“海星和海獭等捕食者对于维持有弹性的生态系统至关重要,”合著者兼水族馆高级海獭生物学家Leilani Konrad说。“我们对关键相互依存关系的发现表明,保护一个生态系统中的捕食者可以增强超越生态系统的复原力,保护生物多样性。”
Journal information: Science Advances
Provided by Monterey Bay Aquarium
2025-05-13
2025-05-13
2025-05-13
2025-05-13
2025-05-13