棘冠海星是自然界的终极珊瑚捕食者,它的生命循环完全适应了变暖的海水。
悉尼大学的海洋生物学家进行的研究发现,幼棘冠海星可以承受远高于杀死珊瑚水平的巨大热浪。这些海星随后发展成食肉捕食者,在珊瑚礁开始再生时吞食它们。
大堡礁捕食者
棘冠海星原产于大堡礁,在印度洋-太平洋地区被发现,但它们被列为值得关注的物种,因为大量繁殖对珊瑚造成的破坏比其他任何物种都要严重。它们对珊瑚死亡率的影响仅次于飓风和白化事件。
新的发现表明,该物种对变暖水域的适应能力可能会加剧气候变化对珊瑚礁的破坏作用。
研究详情及结果
由生命与环境科学学院的Maria Byrne教授领导的这项研究发表在10月18日的《全球变化生物学》杂志上。她也是海洋科学研究所和悉尼环境研究所的成员。
珊瑚与棘冠海星的生命周期。从健康的珊瑚开始,热浪事件导致珊瑚白化,导致珊瑚死亡和藻类定居。然后珊瑚崩溃,为幼棘冠藻创造了碎石栖息地,它们可以忍受热压力,数量不断增加,直到珊瑚礁重新生长,幼棘冠藻出现,以新珊瑚为食。来源:悉尼大学,伯恩等人。
在整个实验过程中,幼棘冠草表现出令人惊讶的高耐热性,高于成年棘冠草的耐热性。这意味着,即使在气候变化导致的海洋变暖的情况下,可能是由于缺乏珊瑚猎物或高温,它们的食草幼崽也可以耐心等待成长为食肉动物的合适时机。
对珊瑚生态系统的影响
当海水温度高于正常夏季最高温度1-3摄氏度(1.8-5.4华氏度)时,就会引发珊瑚白化和死亡,具体取决于温度持续的时间。
伯恩教授说:“我们发现,通过一个测量温度随时间变化的模型,刺冠海星的幼崽可以忍受几乎三倍于导致珊瑚白化的热强度。”
幼棘冠海星和幼棘冠海星。来源:Monique Webb, Byrne等人。
“这是一个重要的发现,对理解气候变化对海洋生态系统的影响,特别是对未充分研究的小型神秘物种的影响,具有重要意义,”伯恩教授继续说。
“幼鱼可能会从变暖的海水中受益。珊瑚白化和死亡导致的碎石栖息地数量增加,使它们的数量随着时间的推移而增加。”
棘冠海星的生命周期
棘冠海星是自然界的终极珊瑚捕食者,它的生命循环完全适应了变暖的海水。
在它们的成年食肉期爆发时,棘冠海星普遍以石珊瑚为食,在珊瑚礁上留下了无生气的骨架。这些骨架在破碎之前最终成为藻类的家园。白化导致的珊瑚死亡也有类似的效果。
死珊瑚的残骸可能为海星的小的、吃藻类的后代提供了完美的栖息地。根据Byrne教授之前的研究,这些幼鱼可以存活下来,并等待至少六年的时间,直到珊瑚礁恢复生机。随着珊瑚的恢复,这些幼鱼可以成长为以珊瑚为食的捕食者,并重新开始这个循环。
该研究的合著者、博士生马特·克莱门茨(Matt Clements)说:“多年来,幼崽在珊瑚碎石中的珊瑚礁基础设施中逐渐积累的耐热性和潜力,可能是导致成年棘冠海星爆发的一种现象。”
“由于过度捕捞和水中营养物质的积累,自然捕食者的减少被怀疑是导致棘冠海星爆发的原因。现在我们有证据表明,白化引起的珊瑚死亡可能会帮助海底栖息的幼崽,导致随后大量成年珊瑚涌入珊瑚礁,加剧气候变化的破坏。”
研究人员还发现了影响幼龙在温暖环境中生存能力的因素。它们的特点包括体型小,这可能会减少生理需求,而且它们可以以各种食物来源为食,尽管它们更喜欢吃珊瑚藻。
参考资料:《等待期棘冠海星的幼崽在漂白和杀死珊瑚的热浪条件下具有适应性》,作者:Maria Byrne、Dione J. Deaker、Mitchell Gibbs、Paulina Selvakumaraswamy和Matthew Clements, 2023年10月18日,《全球变化生物学》。DOI: 10.1111 / gcb.16946