澳洲海神草：小小一棵“草”成了大生物體

要問(wèn)自然界當(dāng)中哪一種動(dòng)物的個(gè)頭大，相信大家都會(huì)提名大象、藍(lán)鯨等生物，但實(shí)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(fēng)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(shuō)這個(gè)最大的生物體現(xiàn)在也受到了威脅呢？就讓我們一起來(lái)看看，到底是哪一棵隨風(fēng)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(guān)注的對(duì)象。當(dāng)然，也有很多人認(rèn)為海草的存在實(shí)際上是污染了海域，使清澈的海水變得有些“丑陋”，所以對(duì)它們很嫌棄。

不過(guò)“海草大軍”可不管人類是否有意見，它們會(huì)在海中肆意地生長(zhǎng)，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(dāng)中，在這里生長(zhǎng)著不同種類的海草，從圖上可以看出，這些海草構(gòu)成了范圍巨大的“海草平原”。

鯊魚灣的“海草平原”

不少生物學(xué)家對(duì)這里的海草十分感興趣，并且專門前往這里的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行了采樣，試圖理清楚海草家族的“族譜”。于是他們?cè)?020年時(shí)在是個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行了采樣，并且對(duì)這些樣本進(jìn)行了基因檢測(cè)。

本以為這些相隔甚遠(yuǎn)的海草最多只是遠(yuǎn)房親戚，可以是檢測(cè)結(jié)果卻顯示有9個(gè)地點(diǎn)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(biāo)本

在有了這樣的特殊發(fā)現(xiàn)之后，進(jìn)化生物學(xué)家伊麗莎白·辛克萊就立即展開了更大范圍的研究，最終發(fā)現(xiàn)鯊魚灣當(dāng)中絕大多數(shù)海草在遺傳學(xué)上的表現(xiàn)一模一樣，這就證明了它們都有著同一個(gè)“祖先”。

為此，他們認(rèn)為鯊魚灣當(dāng)中廣闊的海神草一開始應(yīng)該只有一棵，而這棵小“草”在日復(fù)一日地復(fù)制自己，最終讓克隆品占據(jù)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(dá)到了180公里，覆蓋面積大約200平方公里。根據(jù)推測(cè)，那最初的一棵小草想擴(kuò)散到這個(gè)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(zhǎng)壽的程度也榜上有名。

對(duì)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(shuō)是世界上最大的生物體。”

不斷擴(kuò)張的澳洲海神草

值得一提的是，實(shí)際上世界上所有的海草都是依靠克隆來(lái)繁殖的，在地中海、波羅的海當(dāng)中也有這樣巨大的海草床?？墒沁@些區(qū)域當(dāng)中并未出現(xiàn)“多倍體海草”，而鯊魚灣當(dāng)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(guò)環(huán)境的劇變，在這幾千年當(dāng)中不斷克隆復(fù)制，讓自己的家族更加龐大。因此，對(duì)于鯊魚灣當(dāng)中的海草來(lái)說(shuō)，這從本質(zhì)上就是一種進(jìn)化，不僅使個(gè)體適應(yīng)力變強(qiáng)了，也使族群得以繁衍。

海草通過(guò)延伸根莖的方式產(chǎn)生克隆體

可是，就是這樣在漫長(zhǎng)演化中找到“擴(kuò)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(huì)在這種威脅之下越變?cè)叫?，直到最終消失。

“海草”受到了怎樣的威脅

其實(shí)從以上的討論就能看出，人類在研究海草的時(shí)候鮮少會(huì)以某一棵為目標(biāo)，哪怕是取樣也是會(huì)在大范圍之內(nèi)“盲選”。而這些看似不斷生長(zhǎng)、越來(lái)越大的海草床，其實(shí)正處在消退當(dāng)中。

歐洲海草分布和變化示意圖

從目前的情況來(lái)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(dāng)于近海面積的10%左右。由于生長(zhǎng)在近海區(qū)域，所以人類想對(duì)海草進(jìn)行“普查”還是比較容易的。

本身這種生物依靠著強(qiáng)大的克隆能力在近海水域當(dāng)中混得“風(fēng)生水起”，可是從上世紀(jì)八十年代開始，卻開始以很快的速率消退。并且根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)看，全球已經(jīng)有近30%的海草床消失了，剩余的海草日子也不好過(guò)，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(dāng)中，人類無(wú)疑擔(dān)任重要的角色。因?yàn)殡S著科技的發(fā)展，人類在近海的作業(yè)越來(lái)越頻繁，許多建設(shè)行為都會(huì)對(duì)近海的海草床造成破壞。但是那時(shí)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(wú)傷大雅。

后來(lái)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(guó)的某個(gè)海灣帶來(lái)了大量的降雨，最終導(dǎo)致氮的輸入量過(guò)大，區(qū)域內(nèi)的海草生長(zhǎng)明顯變慢。

1997年觀測(cè)到的厄爾尼諾事件

此外還有水體的富營(yíng)養(yǎng)化等等，這些都會(huì)對(duì)海草的生長(zhǎng)與生存造成潛在的影響。偏偏由于很多人對(duì)這些海中的“渺小生物”并不關(guān)心，所以很難察覺(jué)到海草床在環(huán)境劇變下做出的反應(yīng)。

不過(guò)，根據(jù)科學(xué)家目前的研究來(lái)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(shí)。

富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)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(xiàn)嗎？

“海草生態(tài)系統(tǒng)”的固碳能力

近些年，全球的人類都被全球變暖的問(wèn)題搞得十分頭疼，因?yàn)槿蜃兣呢?fù)面影響已經(jīng)凸顯了出來(lái)，并且正處在不斷擴(kuò)大的進(jìn)程當(dāng)中。

如果說(shuō)過(guò)去我們可以“掩耳盜鈴”的當(dāng)什么都沒(méi)發(fā)生，那么如今現(xiàn)實(shí)已經(jīng)不允許人們?cè)谘b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(dāng)中具備固碳能力的東西。比如我國(guó)，為了能夠盡早實(shí)現(xiàn)“碳中和”，就在這些年努力的植樹造林。

根據(jù)2009年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署、世界自然保護(hù)聯(lián)盟等共同發(fā)布的《藍(lán)碳——健康海洋對(duì)碳的固定作用來(lái)看》，海洋的固碳功能其實(shí)可能比陸地生物的固態(tài)能力更加強(qiáng)大。

海洋固碳和儲(chǔ)碳過(guò)程示意圖

報(bào)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(chǎn)力非常高，碳循環(huán)規(guī)模和陸地植物差不多，是整個(gè)地球生物圈當(dāng)中最密集的碳匯之一。

而海洋固碳大軍當(dāng)中，表現(xiàn)最突出的就是咱們今天所介紹的海草。別看這家伙看起來(lái)體型很小，日常也只會(huì)“隨風(fēng)飄搖”，其面積和海洋總面積比起來(lái)不算什么，但是固碳能力卻異常強(qiáng)大。

海草的碳循環(huán)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(shí)的“固碳小能手”。

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

海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力對(duì)比圖

從數(shù)據(jù)就能看出，海草床的固碳能力確實(shí)異常強(qiáng)大。而且隨著相關(guān)研究不斷推進(jìn)，許多專家都指出，海草在碳匯當(dāng)中扮演的角色遠(yuǎn)比人類想象的要重要。

以西班牙巴利阿里群島來(lái)說(shuō)，這里海草所創(chuàng)造的碳匯價(jià)值，大約是相同面積熱帶雨林的35倍左右。

因此許多科學(xué)家一面呼吁大家減少在淺海活動(dòng)，避免影響海草的生存與生長(zhǎng)。另一面也在加緊研究如何將已經(jīng)退化的海草床進(jìn)行人工修復(fù)，讓它們重新煥發(fā)出往日的生機(jī)。

移植鰻草有助于修復(fù)海草生態(tài)系統(tǒng)

不過(guò)有時(shí)候，人工很難解決所有的問(wèn)題，所以現(xiàn)在依舊要以“保護(hù)”為主。起碼像鯊魚灣當(dāng)中這樣規(guī)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(huì)迎來(lái)怎樣的飛升。

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