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【海带森林大面积消失，罪魁祸首是一群挨饿的海胆？】
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紫海胆正以惊人的速度和规模 ， 在美国加州附近海域的海带林中大嚼特嚼 ， 这让科学家们感到匪夷所思 ， 因为海带森林一直以来都是红色和紫色海胆的家园 ， 它们为什么要破坏自己的栖息地？加州大学圣巴巴拉分校的研究人员试图确定是什么因素破坏了这种和谐 。
“为什么在某些地方的海胆导致海带森林的消亡 ， 而其他地方的海胆和海带却可以共存？”副教授阿德里安·斯蒂尔（AdrianStier）问道 。 “我们的分析揭示了现象之下发生了什么 ， 它提供了更多的线索来解释海胆在什么情况下会吃海带 。 ”
这项发表在《生态学》（Ecology）上的新研究 ， 将实验室实验与20年的实地数据相结合 ， 揭示是什么促使海胆开始吃海带 ， 结果表明 ， 海带碎屑的供应可能是决定因素 。
研究论文的合著者生物学家丹·里德（DanReed）在几十年前提出了这项研究背后的假设 。 “早在20世纪80年代 ， 我们注意到在圣尼古拉斯岛的一片海域在海带森林和贫瘠地之间来回转换 ， 海胆密度没有任何变化 。 这使我们相信 ， 海带碎屑的可用性改变了海胆的觅食行为 ， 从碎屑丰富时的被动觅食 ， 到碎屑稀少时的主动觅食 。 ”
研究人员着手检验这一假设 ， 他们从海里采集了紫色和红色的海胆 ， 并将其带回实验室 。 在将海胆适应水槽后 ， 研究人员不让它们进食 ， 时间长达一个星期 。 然后 ， 他们将海带添加到不同的罐中 ， 在紫色海胆喂食前和喂食后48小时称重 ， 红色海胆喂食96小时称重 ， 以确定海带消耗量如何随海胆密度变化 。
科学家们希望观察三种与密度相关的摄食行为之一 。 如果海胆相互竞争 ， 消耗量可能会随着密度的增加而减少 。 或者 ， 海胆可以提高它们的消耗率 ， 形成一个像蝗虫一样的食物战线 ， 最后 ， 密度可能对消费率没有任何影响 。 事实上 ， 实验表明海胆似乎是独立进食的 。
接下来 ， 该团队深入研究了圣巴巴拉海岸长期生态研究站点（SBCLTER）的时间序列数据 。 从实验中 ， 研究人员了解了海胆需要吃多少 ， 从LTER数据中 ， 他们了解了海胆可能会得到多少碎屑 ， 确定了海胆密度 ， 并确定了在给定地点和时间内活海带的数量 。 结合数据和实验室结果 ， 他们能够预测在给定年份SBCLTER中每个位置紫海胆和红海胆可能消耗的海带数量 。
他们比较了海胆需求大于碎屑供应时海带存量的变化 。 结果令人 。 他们发现 ， 当海胆需要的碎屑比获得的更多时 ， 海带生物量的现存量减少了50倍 。 但这并不一定意味着海带森林的终结 ， 因为海胆可以靠任何东西生存 。
一片健康的海带林生产力惊人 ， 当巨大的海带脱落叶片时 ， 会有大量的生物量周转 。 在一个理想的世界里 ， 海胆会把自己藏起来 ， 用它的管脚捕捉漂流而过的海带碎屑 ， 然后它会在安全的小洞里吃饭 。 但是 ， 如果没有足够的碎屑来维持这种安全的生活方式 ， 海胆更有可能冒险出去觅食活海带 。 海带越少 ， 它提供的碎屑就越少 ， 觅食的海胆就越多 。 这就形成了一个反馈回路 ， 可以将生态系统推到一个临界点 ， 从而导致生态结构的突然变化 。
科学家在其他生态系统中也观察到了类似的动态 。 例如 ， 盐沼中的滨岸螺在清除沼泽草中的碎屑和食用活植物之间切换 ， 当碎屑供应下降到很低的水平时 ， 滨岸螺就会倾巢而出 ， 使用大片的植物 ， 这种变化可能会对沼泽生态系统造成严重破坏 。
研究人员认为 ， 他们的发现可以为如何进行海带森林管理提供信息 ， 并指出哪些努力可能有效 。 这项研究表明 ， 最有可能从修复中受益的地方是那些有来自其他地方的大量碎屑海带的地方 。
总而言之 ， 海带是海胆的食物生产者 ， 在正常情况下 ， 海胆只会以海带脱落的叶片产生的碎屑为食 ， 但如果海带变少 ， 无法产生足够的碎屑时 ， 海胆就会开始吃它们的生产者（海带） ， 海带因此会变得更少 ， 海胆往后的日子也不好过 ， 从此陷入一个恶性循环 。 这其中存在一种微妙的平衡 ， 但这种平衡被打破 ， 对海带和海胆来说都不是什么好事 。
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