饥饿的蜗牛正在保护沿海生态系统免受气候变化的影响

在气候变暖的情况下，水生生态系统的命运很可能取决于一种你可能从未听说过的微小蜗牛状食草动物的食欲：帽贝。

事实上，小帽贝的行为是科学家们认为的应对气温升高对环境造成的压力的防御策略的完美模型。由于帽贝以植物为食，它们实际上在气候变化面前增强了生态系统。除此之外，它们还为其他生物创造了生存空间，使生态系统更加多样化。

“乍一看，一个不受消费者（食草动物和捕食动物）影响的生态系统似乎更好，如果我们只关心植物种群，那么对植物种群来说会更好，但对整个生态系统来说，这并不好，”丽贝卡·科尔达斯 (Rebecca Kordas) 说道，她研究了食草动物如何帮助水生生物群落应对岩石潮间带（低潮和高潮之间的海岸区域）的气候变化。“每个生物在生态系统中都扮演着重要的角色。消费者很重要，因为他们控制着它们所吃物种的数量。他们阻止它们夺走所有的资源。”

她的研究最近发表在《科学进展》杂志上，研究发现，在夏季最热的时候，岩石潮间带中的海星、海葵、贻贝、藤壶和海藻在高温下生存得很好，但前提是帽贝存在。随着潮汐的涨落，它们每天都必须应对巨大的温度变化。“当帽贝是群落的一部分时，变暖的影响就没那么严重了，”科尔达斯说。“当这些食草动物不存在时，生态系统就糟糕得多。”

岩石潮间带受到威胁的主要资源是空间，饥饿的帽贝会制造出更多的空间，让其他动植物得以迁入并繁衍生息。科尔达斯说，在其他生态系统中，主要资源可能是光，如热带雨林中的光，或营养物，如池塘或湖泊中的营养物。她说：“消费者对于维持所有生态系统的平衡都很重要。”

例如，在黄石国家公园，“当狼被重新引入公园时，整个生态系统都发生了变化，”伦敦帝国理工学院的研究员科尔达斯说，她在英属哥伦比亚大学攻读动物学博士学位期间进行了实验。“甚至河流穿过景观的路径也发生了变化。”回归的狼有助于控制麋鹿种群。麋鹿会吞食河边的植物，导致河岸容易受到侵蚀。另一个例子是，海獭的存在有助于控制以海藻为食的海胆。海藻森林保护海岸线免受风暴侵袭，并像热带雨林一样吸收碳。

“与帽贝相比，水獭和狼的例子有一个主要区别，那就是它们涉及一种顶级捕食者，这种捕食者会吃食草动物——鹿或海胆——而食草动物会吃植物或藻类。当顶级捕食者被清除后，食草动物的数量就会变得庞大，并会大量毁掉植物种群。当捕食者出现时，它们会控制贪婪的食草动物，”她说。

帽贝以小藻类孢子为食，防止这些孢子长成大型“杂草丛生”的海藻。“通过防止藻类占用所有空间，它可以让其他物种，如藤壶，在生态系统中定居和繁衍生息，”科尔达斯说。“藤壶非常酷，对岩石潮间带生态系统非常重要，因为它们提供了许多对其他生物有用的结构。”

为了进行这项研究，她和她的同事在英属哥伦比亚盐泉岛拉克尔公园的海岸上建造了微型海洋生态系统。这些微型系统建立在硬塑料板上，科学家可以控制它们的温度。有些塑料板允许饥饿的帽贝进入，有些则不允许。“我们在生态系统中看到了更多的多样性和多样性（有食草动物的生态系统）”，她说，并补充道，“我们希望有多样性，因为我们发现当你增加像热量这样的压力源时，它有助于保护生态系统。”

她说，他们设计了特殊的微型生态系统来弥补野外的困难条件。“我喜欢在大自然中做实验，而不是在实验室里，尽管在岩石海岸做实验可能相当困难，因为任何附着在岩石上的实验都容易被海浪冲走，被盐水侵蚀，因为漏水而破裂，或者因为夏天非常热、退潮，或者冬天非常冷、退潮等条件而破裂，”她解释说。

此外，在岩石海岸上工作可能很困难，因为科学家只能在低潮（持续四到六个小时）和平静的天气（没有海浪）期间进入该地区。温哥华附近，夏季白天会出现低潮，“这很好”，她说，但冬季会出现在夜间，这导致“工作条件非常不愉快”，她说。她和她的同事，包括 UBC 动物学教授兼论文的资深作者 Christopher Harley，与一名工程师合作开发了特殊的加热板。她说，保护“消费者”物种对于保持多样性至关重要，而多样性对于在气候变化的影响下生存至关重要。

“这个故事本身并不是关于帽贝的，而更多的是关于保护完整的生态系统，特别是保护生态系统中的消费者——食草动物和捕食者，”她说。“完整的生态系统将最有能力抵御气候变暖的影响。退化的生态系统，例如由于收获或捕鱼而导致物种消失的生态系统，在受到气温上升的压力时，情况不会那么好。

“物种之间的相互作用保持完整至关重要，因为它们可以在生态系统受到干扰或压力时帮助保护生态系统，”她补充道。“如果失去了这些重要的消费者，生态系统就更有可能受到气候变暖的危害。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。