揭秘千年贝壳：海草草甸的自然繁荣之美

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在海滩的一天，常常可以看到人们在岸边走来走去，收集贝壳。

作为一名古生物学家和海洋生态学家，我们看待贝壳的方式与普通的海滩游客有所不同。大多数人挖掘沙子中的贝壳，看到的是美丽的色彩图案或不寻常的形状。但我们更关注这些贝壳的年龄以及它们告诉我们的关于它们所来自栖息地的信息。

你可能会惊讶地发现，你从沙子中捡起的那只半透明的螺旋贝壳，实际上是属于在哥伦布航行到新世界之前就生活的蜗牛。而那只你可能漫不经心扔掉的不起眼蛤蜊壳，实际上是属于在法老统治埃及时过滤海水的软体动物。

近年来，科学家们使用放射性碳定年等方法来评估散布在地球表面的贝壳、骨骼及其他遗骸的年龄。

越来越多的古生物学家和我们这些保护生物学家开始把这些遗骸视为潜在的信息宝藏，帮助我们了解人类出现之前各种栖息地的样子。我们从这种叫做保护古生物学的方法中获得的见解，可以帮助我们制定更有效的保护、恢复和管理策略，以保护或恢复许多重要的栖息地。

这种方法证明了，牛在加利福尼亚大陆架上重塑了贝类群落结构，驯鹿在数千年间使用相同的产仔场，以及加勒比海的鲨鱼在过去更加多样化。

在过去的十年中，我们将保护古生物学应用于佛罗里达州的自然海岸，这里拥有广泛而复杂的海草草甸和沙地。在我们开展研究之前，科学家对这些草甸的理解在很大程度上缺乏历史数据的支持。

海草的重要性

乍一看似乎，为什么我们应该关注海草草甸的过去历史可能并不明显。

但这些草甸是我们星球上最重要的结构栖息地之一。无数物种，包括海龟和海牛，在这些栖息地中觅食、栖息和繁殖，使海草成为生物多样性的主要热点。

除了这些好处，海草还提供极其宝贵的服务。它们为海洋水体提供氧气，吸收二氧化碳并稳定底部沉积物。对于佛罗里达的海岸线而言，海草可以减弱波浪能量，从而帮助保护海岸线和沿海社区，免受热带风暴和飓风的侵袭。

根据2025年2月在《自然评论生物多样性》期刊上发表的一项分析，海草通过提供所有这些服务，推动了一个巨大的经济引擎，每年产生超过6万亿美金的全球收入。

不幸的是，海草草甸在全球范围内正在衰退，由于广泛的环境变化和地方性人类影响而迅速消失。世界各地正在努力保护现存的海草，并恢复那些已经消失的海草。

我们研究面临的挑战是海草没有坚硬的骨架，因此在化石记录中非常少见。

幸运的是，我们发现，栖息在海草中的软体动物的壳可以作为海草本身的可靠替代品。一般来说，化石贝类提供的生态数据质量非常出色。

当活的生物和死去的生物相似时，我们可以推断当地生态系统尽管受到人类活动的影响，但并没有显著变化。相反，当活的软体动物和死去的软体动物物种不同，通常意味着栖息地已经被人类严重改变。

位置，位置，位置

在我们的初步研究中，团队检查了苏万尼河以北约40英里（65公里）长的近海栖息地。

我们发现，海草草甸通常只覆盖几英亩，形成了一个植被和沙地交错的区域拼图。我们还观察到，现在不同的软体动物物种栖息在草甸和沙地中。这并不令人惊讶，因为许多先前的研究表明，不同的软体动物生活在海草和开沙栖息地中。

接下来，我们查看了在该地区表层沉积物中发现的死去软体动物的壳。通过放射性碳测年，我们发现大约一半的这些壳属于工业革命之前生活的软体动物。许多壳的年代可以追溯到前几千年。

如果这些小块海草草甸在最近几个世纪中不断增长、减少或移动位置，那么我们就会期望海底的每个点都有代表两种栖息地物种的混合死壳。然而，我们发现，海草草甸中死去的软体动物物种与现在生活在那里的物种非常相似。开沙中的软体动物也是如此。

这表明，这种海草斑块和开沙底的生态系统在数百年间保持了显著的稳定性。我们不知道为什么海草在看似均匀的环境中在特定地点持续繁茂了几个世纪。但无论原因是什么，这种栖息地并不是一个不断变化的草地马赛克，而是一个长期保持不变的海景。

这是对保护工作的重要发现。这意味着，假设我们仅仅通过在开沙栖息地种植新的草地来弥补海草的损失，可能是不明智的。

扩大研究范围

在我们最新的研究中，我们的研究范围扩大了，比较了佛罗里达州自然海岸沿线多个河口中活的和死去的软体动物，这一段长达93英里（150公里）。

与我们的第一项研究一样，这项更广泛的研究揭示了现在生活在那里的软体动物与过去几个世纪和千年中通过贝壳所记录的软体动物之间许多显著的相似之处。

我们发现，今天常见的软体动物和过去常见的几乎是同一组物种，它们的相对丰度也保持稳定。

更显著的是，活的软体动物和几个世纪前的贝壳记录显示，研究区域南北地区主导软体动物物种的变化是相同的。

如今，自然海岸的软体动物并不是到处都一样。这反映了北部沿海水域的营养成分日益丰富。因此，海草在向北生长时变得更高更密，生活在其中的软体动物物种组合也随之变化。

死去的软体动物的壳传达了同样的信息。这表明，这段墨西哥湾沿岸几乎没有变化，自工业化前以来。

强调有效的保护措施

了解到该地区的海草草甸在几个世纪甚至更长时间内保持了其生态特征和完整性，这为继续保护它们提供了有力的依据。

可以理解的是，大多数保护古生物学的研究都集中在濒危物种、退化栖息地或岌岌可危的生态系统上，例如珊瑚礁鲨鱼、牡蛎床或淡水贻贝。因此，这些研究通常记录了种群崩溃、生物多样性减少、栖息地缩小以及整体生态系统的衰退。

但我们认为，研究那些被认为是稳定和有韧性的系统同样重要。在这种情况下，自然海岸的海草草甸保持未受污染的状态，使其成为评估其他因人类活动而改变的海草系统状态的重要基准。这可以为我们提供关于哪些保护措施有效，以及如何更好地恢复和维护其他地方类似栖息地的见解。

米哈乌·科瓦列夫斯基是佛罗里达大学无脊椎动物古生物学的汤普森讲座教授。托马斯·K·弗雷泽是南佛罗里达大学海洋科学学院的生物海洋学教授。