惊喜发现：已灭绝斯特勒海牛的水下工程遗产延续至今

18世纪40年代，在一次由俄罗斯人领导的北太平洋探险中，德国植物学家Georg Wilhelm Steller发现了一个激发出他想象力的物种。它看起来像海牛，但比虎鲸还要大，食藻的方式类似于牛或者马。经过Steller的描述，这种生物后来便被人称作斯特勒海牛（Steller’s sea cow/Hydrodamalis gigas）。

Stejneger于1925年通过绘画重现G. W. Steller在1742年测量斯特勒海牛的情形/图源：Wikipedia

这种海牛可以长到9米长，10吨重，但却几乎不具备任何防御能力。它全身覆盖着厚厚的鲸脂，无法完全沉入水中，而是浮在水面上，以巨藻（kelp）为食。“这种动物非常贪食，一直不停地吃。因此，它们总是把头埋在水下，全然不顾生命和安全，”Steller在他的叙述中写道，“人在船上或在水中裸泳时，可以安全地从它们中间穿过，并且轻松地选择他想攻击的那一只海牛。”

时至1768年，在Steller正式描述这个物种不到30年后，斯特勒海牛灭绝了。但在最近的一篇论文中，一些科学家认为该物种在北太平洋的沿海水域留下了相当大的遗产：它们的饮食习惯增强了巨藻森林。

海牛效应

巨藻（Macrocystis pyrifera）在理想条件下每天可以生长60厘米，是世界上生长最快的物种之一。虽然巨藻的平均长度为30米，但它可以长到53米——大约是足球场长度的一半。

这些庞大的水下森林提供了多重好处：成千上万种的物种有了食物和栖息地，水氧化有助于降低海洋酸化，以及保护海岸线免受强大的海浪和风暴潮的影响。然而在全球范围内，巨藻森林正受到温度上升、过度捕捞、污染和其他人类活动的威胁。

在这篇论文中，科学家们认为，斯特勒海牛在海面觅食的行为影响了北太平洋的巨藻森林，这可能会促使不同种类的下层藻类生长和增强。这种肥厚的藻类是食肉海胆的食物来源之一，因此它们会将这里的生态系统变成所谓的“海胆贫瘠”。例如，在加利福尼亚，估计95%的巨藻最近消失了，这主要是因为海胆的捕食。

“大象对森林的影响很大，因为它们可以在很短的时间里清理掉巨大的空间和大量的植被，” 文章的第一作者、加利福尼亚州科学院古生物学家和全球变化科学家Peter Roopnarine将大象与斯特勒海牛进行了类比。那么问题就很简单了：斯特勒海牛会在巨藻森林中造成类似的影响吗？

根据Roopnarine及两位共同作者的说法，答案是肯定的。利用数学建模，他们假设有斯特勒海牛在此食藻的巨藻森林很可能获得更强的抵御压力源的能力。作者称这种影响为“海牛效应”。

如今，巨藻森林面临的最大威胁之一是海洋热浪，就像2013年袭击北太平洋的“the Blob”热浪一样，会导致大量的海胆涌入。像极度濒危的向日葵海星（Pycnopodia helianthoides）和濒危的海獭（Enhydra lutris）这样的物种可有助于减少巨藻森林群落中海胆的数量。然而，由于污染、狩猎和疾病等压力，这些物种并不总会出现在巨藻森林里。对于海星来说，其生存面临的最大威胁之一就是海星消耗病（wasting disease），这是一种能快速杀死海星的传染病，而且科学家认为气候变化还加剧了这种疾病。

文章作者表示，即使巨藻森林遇到不利条件，斯特勒海牛也能帮助它们快速恢复。但当巨藻森林里既有海牛又有海獭时，这种影响会更加显著。“很多例子表明，物种生物学家已经认识到物种在维持生态系统方面发挥着非常重要的作用，” 文章共同作者、加利福尼亚州科学院副研究员Roxanne Banker说道。

“已经没有处于原始状态的生态系统了”

弗吉尼亚大学的海洋生态学家Maz Castorani评论道，这篇论文提供了一个有趣的视角，说明过去有斯特勒海牛存在时巨藻森林生态系统是如何运作的，但补充说必须做出很多假设。“总的来说，在生态学中，没有太多强调‘古’的视角，即关于生态系统在过去可能如何发挥作用的深刻历史视角，但这是一种有趣的思考方式……巨藻森林过去可能与现已灭绝的这些海牛一起发挥作用。”

加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的海洋生态学家Mark Carr表示，“我认为这些对历史自然（在人类改变之前的）生态系统进行回顾性分析的研究非常有趣和有用，因为它们让我们认识到人类改变这些系统的漫长历史，并考虑我们现在对生态系统的管理会产生的影响。”

这项研究的作者建议通过“过去—现在—未来”的方法俩评估生态系统，从而避免基线转移综合症（shifting baseline syndrome），这种综合征表现为根据不久以前的参考点来衡量环境变化，拉低了人们对于生态系统的理解。

芬兰自然历史博物馆收藏的海牛骨骼/图源：Wikipedia

“地球上真的已经没有处于原始状态的生态系统了，” Banker说道，“因此，了解这些系统过去如何工作的历史基线，并了解它们是如何来到这里的，以提高对我们如何影响它们以及它们将如何继续受到气候变化影响的预测能力，这一点非常重要。”

我们能重现海牛对巨藻森林的影响吗？

Roopnarine说，虽然没有动物像斯特勒海牛曾经那样与巨藻森林进行互动，但人类有可能重现该物种对巨藻森林树冠层的影响，并利用这种干预来增强巨藻森林的复原力。

“如果我们的假设是正确的，而且如果我们的建模是正确的，那么我们也许可以通过种植巨藻或人工取食巨藻来重现海牛的一些功能，并在林下开辟更多空间，”Roopnarine说道。然而，他补充说，这种方法需要大量的实验工作才能保证正确采用。

Carr表示，商业巨藻收获和收集巨藻用于鲍鱼养殖可能是发挥“曾经斯特勒海牛的作用”的一种手段。不过，研究人员和管理人员需要考虑一系列因素，包括为了下层植物生长而使树冠稀疏会对其他物种造成怎样的影响。

参考文献：

1. Roopnarine, P. D., Banker, R. M. W., & Sampson, S. D. (2022). Impact of the extinct megaherbivore Steller’s sea cow (Hydrodamalis gigas) on kelp forest resilience. Frontiers in Ecology and Evolution, 10. doi:10.3389/fevo.2022.983558

2. Steller, G. W. (1751). De bestiis marinis, or, the beasts of the sea.Retrieved from: https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1019&context=libraryscience

3. https://news.mongabay.com/2022/12/extinct-sea-cows-underwater-engineering-legacy-lives-on-today-study-finds/

编译：Victoria

审核：Sara

编辑：Tommy