捕食者神秘消失导致亚得里亚海水域蛤蜊泛滥

如果在 20 世纪中叶停止监测亚得里亚海的海洋生物，前景似乎看上去一片光明。 在整个 19 世纪末和 20 世纪初，蜗牛和它们捕食的蛤蜊都在蓬勃发展，这表明亚得里亚海的生态系统是健全和健康的。

贝壳中发现的钻孔显示了化石记录中最清晰、最完整的捕食者/猎物互动形式。 图片来源：佛罗里达博物馆，克里斯汀-格雷斯拍摄

然后，一个门槛被跨过了。 捕食者和猎物的数量突然急剧下降，在某些情况下甚至完全消失。 取而代之的是常见的蚬壳（Varicorbula gibba），这种蚬壳具有在不利条件下减缓新陈代谢的能力。 每当古生物学家在海洋化石记录中发现大量这种物种时，往往意味着它们栖息的环境充满挑战，不适合其他生物生存。

维也纳大学古生物学教授马丁-祖斯钦（Martin Zuschin）说："由于捕食者减少，来自其他物种的竞争也减少，因此这一物种变得比以前更多，长得也更大。 "他和来自斯洛伐克、新西兰、奥地利、意大利和美国的同事发表了一项新的研究，记录了亚得里亚海捕食者/猎物相互作用的衰退。

越来越多的证据表明，人类活动已严重破坏了该地区海洋环境的稳定。 捕鱼、底拖网捕捞、营养物质径流的迅速增加、入侵物种的引入以及气候变化导致的水温升高，从根本上改变了意大利半岛部分地区的海洋动物群落。

"根据我们在亚得里亚海北部的研究，我们可以说，这些环境中的物种构成比过去简单得多。 今天，在许多地方，我们缺少捕食者、食草动物和生活在沉积物顶部的生物，而其他物种，如沉积物取食者和生活在沉积物中的动物，则变得更加丰富，"祖斯钦说。

如果用我们更熟悉的陆地类比，亚得里亚海北部基本上就相当于一个高尔夫球场，生物多样性低，营养过剩。 几年来，祖斯钦和他的同事们通过将目前生活在亚得里亚海的生物与人类到达该地区之前的生物化石进行比较，对亚得里亚海的恶化情况进行了研究。

保护古生物学和物种相互作用

这类研究被称为保护古生物学，它使科学家们能够测量生物多样性的衰退情况，并就如何恢复自然区域提出明智的建议。

本次研究的作者们拥有了一个难得的机会，可以更进一步。 他们不再仅仅关注个体和物种数量的减少，而是可以确定物种之间的相互作用是否也受到了影响。 对于大多数类型的化石来说，这项任务几乎是不可能完成的。 咬痕等物理损伤可以用来研究捕食者和猎物之间的古代混战，但古生物学家很少发现这类化石，即使发现了，也很难确定造成伤口的动物种类。

海底环境是唯一的例外之一。 只要有海洋无脊椎动物产生保护性外壳，就会有具有钻穿外壳能力的食肉动物。 各种海洋蜗牛、蠕虫甚至章鱼都进化出了磨碎外壳的结构。

"有些蜗牛有专门的器官，可以分泌酸来软化贝壳中的碳酸钙。 "合著者、佛罗里达自然历史博物馆无脊椎动物古生物学汤普森主席 Michal Kowalewski说。

也就是说，蜗牛留下的圆孔是一张名片，科学家们用它来量化捕食行为。

研究方法和结果

研究人员在两个地区采集了样本，一个位于亚得里亚海西北部的波河入海口沿岸，另一个位于的里雅斯特湾东北部。 在每个地点，他们都用长长的圆柱形管子从海底提取了沉积物岩芯。 与管子底部的沉积物相比，靠近顶部的沉积物更年轻，沉降到海底的时间也更短。

这两个位置显示了相同的模式。 直到 19th 世纪中叶，捕食者和猎物的数量以及钻孔的频率一直保持一致，而到了19世纪中叶，三者的数量都激增。 祖斯钦说，这种短暂的狂热活动是意大利工业化早期的一个标志。养分输入的适度增加对生态系统有益。

但这一宽限期并没有持续多久。 亚得里亚海中过量的营养物质助长了海藻的生长，海藻死亡后沉入海底。 降解死亡藻类的细菌消耗了水中大量的溶解氧，使附近的海洋生物窒息而死。"这简直是太多了，整个系统都崩溃了。"

不过，这些被称为富营养化的低氧期并非对所有事物都有害。 科瓦尔斯基说，它们可能对普通蚬有利。"与某些竞争对手相比，它们不那么容易受到低氧水平的影响，而且可以迅速增殖。"

蚬似乎也不是钻孔捕食者青睐的食物来源。 偶尔会发现它们的壳上有明显的孔洞，但频率低于其他物种。 蚬的唯一限制就是它们能吃多少，因此它们在亚得里亚海北部荒芜的水域中茁壮成长。

而另一个问题正悄然而至。 气候变化正在使亚得里亚海升温，这意味着亚得里亚海的海水变得更加分层。 当上面越来越暖的水与下面越来越冷的水混合得越来越少时，就会出现这种情况，从而阻碍氧气从表层流向更深处。 在富营养化已经成为问题的地区，情况很可能会变得更糟。

不过，我们还是有理由感到乐观。 我们正在努力减少流入意大利河流的污染量，波河三角洲某地的样本甚至显示钻孔频率略有上升。 祖斯钦还警告说，修复工作并不容易，而且只会越拖越难。

"环境退化的代价极其高昂。 你甚至无法量化它，因为对生活质量有巨大影响的东西消失了，却无法用金钱来衡量。"

编译自/ScitechDaily