18世紀40年代，在一次由俄羅斯人領導的北太平洋探險中，德國植物學家Georg Wilhelm Steller發(fā)現了一個激發(fā)出他想象力的物種。它看起來像海牛，但比虎鯨還要大，食藻的方式類似于牛或者馬。經過Steller的描述，這種生物后來便被人稱作斯特勒海牛（Steller’s sea cow/Hydrodamalis gigas）。
Stejneger于1925年通過繪畫重現G. W. Steller在1742年測量斯特勒海牛的情形/圖源：Wikipedia
這種海?？梢蚤L到9米長，10噸重，但卻幾乎不具備任何防御能力。它全身覆蓋著厚厚的鯨脂，無法完全沉入水中，而是浮在水面上，以巨藻（kelp）為食?！斑@種動物非常貪食，一直不停地吃。因此，它們總是把頭埋在水下，全然不顧生命和安全，”Steller在他的敘述中寫道，“人在船上或在水中裸泳時，可以安全地從它們中間穿過，并且輕松地選擇他想攻擊的那一只海牛?！?/p>
時至1768年，在Steller正式描述這個物種不到30年后，斯特勒海牛滅絕了。但在最近的一篇論文中，一些科學家認為該物種在北太平洋的沿海水域留下了相當大的遺產：它們的飲食習慣增強了巨藻森林。
海牛效應
巨藻（Macrocystis pyrifera）在理想條件下每天可以生長60厘米，是世界上生長最快的物種之一。雖然巨藻的平均長度為30米，但它可以長到53米——大約是足球場長度的一半。
這些龐大的水下森林提供了多重好處：成千上萬種的物種有了食物和棲息地，水氧化有助于降低海洋酸化，以及保護海岸線免受強大的海浪和風暴潮的影響。然而在全球范圍內，巨藻森林正受到溫度上升、過度捕撈、污染和其他人類活動的威脅。
在這篇論文中，科學家們認為，斯特勒海牛在海面覓食的行為影響了北太平洋的巨藻森林，這可能會促使不同種類的下層藻類生長和增強。這種肥厚的藻類是食肉海膽的食物來源之一，因此它們會將這里的生態(tài)系統(tǒng)變成所謂的“海膽貧瘠”。例如，在加利福尼亞，估計95%的巨藻最近消失了，這主要是因為海膽的捕食。
“大象對森林的影響很大，因為它們可以在很短的時間里清理掉巨大的空間和大量的植被，” 文章的第一作者、加利福尼亞州科學院古生物學家和全球變化科學家Peter Roopnarine將大象與斯特勒海牛進行了類比。那么問題就很簡單了：斯特勒海牛會在巨藻森林中造成類似的影響嗎？
根據Roopnarine及兩位共同作者的說法，答案是肯定的。利用數學建模，他們假設有斯特勒海牛在此食藻的巨藻森林很可能獲得更強的抵御壓力源的能力。作者稱這種影響為“海牛效應”。
如今，巨藻森林面臨的最大威脅之一是海洋熱浪，就像2013年襲擊北太平洋的“the Blob”熱浪一樣，會導致大量的海膽涌入。像極度瀕危的向日葵海星（Pycnopodia helianthoides）和瀕危的海獺（Enhydra lutris）這樣的物種可有助于減少巨藻森林群落中海膽的數量。然而，由于污染、狩獵和疾病等壓力，這些物種并不總會出現在巨藻森林里。對于海星來說，其生存面臨的最大威脅之一就是海星消耗病（wasting disease），這是一種能快速殺死海星的傳染病，而且科學家認為氣候變化還加劇了這種疾病。
文章作者表示，即使巨藻森林遇到不利條件，斯特勒海牛也能幫助它們快速恢復。但當巨藻森林里既有海牛又有海獺時，這種影響會更加顯著?！昂芏嗬颖砻?，物種生物學家已經認識到物種在維持生態(tài)系統(tǒng)方面發(fā)揮著非常重要的作用，” 文章共同作者、加利福尼亞州科學院副研究員Roxanne Banker說道。
“已經沒有處于原始狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)了”
弗吉尼亞大學的海洋生態(tài)學家Maz Castorani評論道，這篇論文提供了一個有趣的視角，說明過去有斯特勒海牛存在時巨藻森林生態(tài)系統(tǒng)是如何運作的，但補充說必須做出很多假設?！翱偟膩碚f，在生態(tài)學中，沒有太多強調‘古’的視角，即關于生態(tài)系統(tǒng)在過去可能如何發(fā)揮作用的深刻歷史視角，但這是一種有趣的思考方式……巨藻森林過去可能與現已滅絕的這些海牛一起發(fā)揮作用?！?/p>
加利福尼亞大學圣克魯茲分校的海洋生態(tài)學家Mark Carr表示，“我認為這些對歷史自然（在人類改變之前的）生態(tài)系統(tǒng)進行回顧性分析的研究非常有趣和有用，因為它們讓我們認識到人類改變這些系統(tǒng)的漫長歷史，并考慮我們現在對生態(tài)系統(tǒng)的管理會產生的影響?！?/p>
這項研究的作者建議通過“過去—現在—未來”的方法倆評估生態(tài)系統(tǒng)，從而避免基線轉移綜合癥（shifting baseline syndrome），這種綜合征表現為根據不久以前的參考點來衡量環(huán)境變化，拉低了人們對于生態(tài)系統(tǒng)的理解。
芬蘭自然歷史博物館收藏的海牛骨骼/圖源：Wikipedia
“地球上真的已經沒有處于原始狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)了，” Banker說道，“因此，了解這些系統(tǒng)過去如何工作的歷史基線，并了解它們是如何來到這里的，以提高對我們如何影響它們以及它們將如何繼續(xù)受到氣候變化影響的預測能力，這一點非常重要?！?/p>
我們能重現海牛對巨藻森林的影響嗎？
Roopnarine說，雖然沒有動物像斯特勒海牛曾經那樣與巨藻森林進行互動，但人類有可能重現該物種對巨藻森林樹冠層的影響，并利用這種干預來增強巨藻森林的復原力。
“如果我們的假設是正確的，而且如果我們的建模是正確的，那么我們也許可以通過種植巨藻或人工取食巨藻來重現海牛的一些功能，并在林下開辟更多空間，”Roopnarine說道。然而，他補充說，這種方法需要大量的實驗工作才能保證正確采用。
Carr表示，商業(yè)巨藻收獲和收集巨藻用于鮑魚養(yǎng)殖可能是發(fā)揮“曾經斯特勒海牛的作用”的一種手段。不過，研究人員和管理人員需要考慮一系列因素，包括為了下層植物生長而使樹冠稀疏會對其他物種造成怎樣的影響。
參考文獻：
1. Roopnarine, P. D., Banker, R. M. W., & Sampson, S. D. (2022). Impact of the extinct megaherbivore Steller’s sea cow (Hydrodamalis gigas) on kelp forest resilience. Frontiers in Ecology and Evolution, 10. doi:10.3389/fevo.2022.983558
2. Steller, G. W. (1751). De bestiis marinis, or, the beasts of the sea.Retrieved from: https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1019&context=libraryscience
3. https://news.mongabay.com/2022/12/extinct-sea-cows-underwater-engineering-legacy-lives-on-today-study-finds/
編譯：Victoria
審核：Sara
編輯：Tommy
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