为何说鲨鱼是海洋生态的守护者？科学家：它们在保护食物网的底层

3 h6 j; P1 a" n" Q$ {: \! h* F

, J. e5 g3 ~9 ~8 x; g& v* n- |

( z ]$ T& r! [" |) Z ' O3 l s9 y3 Q4 N) O

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

! ~, d) X% U6 v; k

科学家说，一个没有鲨鱼的海洋世界，是一个对极端气候事件缺乏抵抗力的世界。众所周知，包括一些鲨鱼在内的食肉动物，对维持世界海洋的稳定和生物多样性至关重要。而根据一项最近发表在《动物生态学》（Animal Ecology）上的新的研究，当飓风或海洋热浪造成破坏时，它们对帮助生态系统恢复也至关重要。

$ Q$ e5 L" U0 F4 H1 X& t: c$ A" o

( L$ b% y/ D8 V% F! R3 z' Z: e p

6 ^$ z* ~& M O1 A" i : Y2 e( [7 E! f

这是一个基本的食物网问题。海洋食草动物，包括海龟和儒艮，它们吃海草，而鲨鱼吃食草动物，食草动物害怕鲨鱼。因此，当鲨鱼在附近时，食草动物通常会避开这个区域。当食草动物离开时，水生植物有时间生长和恢复。当极端气候事件来袭时，生态系统必须处理一组全新的变量，这些变量需要时间才能恢复。

在一项独特的实验中，一组科学家测试了如果鲨鱼不再在那里控制其他动物，生态系统是否能够恢复。海洋生态学家迈克海瑟斯（Mike Heithaus）认为，答案是否定的。

6 R( I7 B8 _) [$ ]/ a

$ O* G+ g: q, Z; M8 O8 ~$ W

6 y: ]0 |( A# V- T+ G

# _+ ]4 V' p1 @7 H" D7 J7 i- v. F

此前，科学家们在澳大利亚的鲨鱼湾进行了研究。鲨鱼湾是世界上一个原始的、基本上未受人类活动影响的地区，虎鲨喜欢在这里度过夏天，这让当地的食草动物，尤其是儒艮感到非常害怕。

食草动物喜欢浅海草草地，但这里也是最危险的地方，所以儒艮会前往更安全的水域，直到鲨鱼在冬天离开，它们安全地返回浅滩。这一个轮回，给了海草足够的时间恢复，也维持了生态平衡。

5 p. G" a( @" | 1 O" x2 M/ t% Q" z, _2 B0 o& N

科学家们想知道如果鲨鱼在夏天不回来会发生什么，于是决定建立一个“永远安全”的鲨鱼湾。为了做到这一点，他们利用之前计算的儒艮数量和它们的进食量来扮演食草动物的角色，模仿儒艮在夏天吃海草的方式。

1 s% o6 T/ p a, f" M0 n3 L9 n

这项实验使该地区没有恢复的时间，这意味着如果儒艮全年都在吃草，它们最终会在不经意间摧毁至关重要的海洋植物。研究表明，当顶级捕食者消失时，生态系统的结构会崩溃。

+ ]7 a( a: K3 D

# j' V7 I( W# K8 P, y6 p. B / Q/ c, c, I+ D8 W+ D6 h

这可能导致在热带物种中占主导地位的海草群落发生彻底的变化，但对其他环境造成重大破坏。研究论文的主要作者诺维斯基说：“我们做这项研究的原因之一是，我们认为思考每件事是如何联系在一起的很重要，有时这些联系令人惊讶。这表明，气候弹性并不是靠自身力量就能实现的。它与物种保护同时发生。”

这就是为什么鲨鱼对海洋如此重要的原因，鲨鱼通过保护储存二氧化碳的植物来帮助缓解气候变化。表面上看，鲨鱼是在捕食食草动物，看起来很凶残，但实际上它们却保护了食物网的底层，比如海草。

* U% S; y9 {6 g" e

/ }5 F q- o. p3 }- y% T* C

; I% O1 B4 E8 k5 [" i! [, M s

地球上的每一个生态系统都依赖于微妙的关系平衡，海瑟斯说，这些最新发现可能会对其他生态系统产生影响。研究人员说，目标应该是通过保护捕食者和他们的猎物来保持联系。

“最终要控制气候极端变得越来越普遍和激烈，我们知道我们需要削减碳产量。但这需要时间，”诺维基说，这就像我们坐在一艘有洞的破船上一样。我们需要在某个时候把船修好，但与此同时，我们可以让一些乘客把部分水抽出船内，缓解危机。这就是我们在这里要做的，我们要证明，保护掠食者物种和保持这些物种的关系，实际上可以加强对这些事件的恢复力，为我们争取时间。

5 K9 s$ i2 K: h6 X

# T7 `2 o* ^* Q* N

, m, M) c7 ^2 Y9 @* X3 f) ~7 g4 {

4 i- l+ h& \2 Z3 Z

想了解更多精彩内容，快来关注寰宇科学新观察

$ J3 p8 R% z2 ?; G 4 S% n4 f+ F( w# W7 W