看看曾经培育过太平洋海带森林的灭绝海牛

虽然今天美国的海牛与佛罗里达州联系更为紧密，但它们的一种亲戚曾经在北美太平洋沿岸的海域中游弋。数百万年前，斯特勒海牛 ( Hydrodamalis gigas ) 在北太平洋和白令海沿岸的海带森林中吃草。这种海洋哺乳动物属于包括现在的海牛在内的海牛目。它的体重可达 4 吨，身长可达 26 至 30 英尺，比今天的海牛长得多。它在美国西北部浩瀚的海带森林中吃草，如今这片森林从墨西哥下加利福尼亚州一直延伸到太平洋海岸线的阿拉斯加。海牛以海带森林上层冠层的大量海带为食，这样所需的阳光就可以传到森林的下层。

根据格奥尔格·威廉·斯特勒的著作，海牛在 1768 年左右灭绝，这距离它首次与欧洲人接触仅过去了 27 年。海牛以斯特勒的名字命名，斯特勒是一位科学家，他于 18 世纪陪同俄罗斯商人前往白令海的科曼多尔群岛进行商业航行。

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过度捕猎可能导致了北海牛的灭绝，科学家认为这种生态系统的变化对西部海带森林的健康有害。

在昨天发表在《生态学和进化前沿》杂志上的一篇论文中，加州科学院的研究人员详细介绍了一种新方法，他们用这种方法来研究当这种海洋大型食草动物仍在吃草时，历史上的海带森林可能是什么样子。

“海藻森林是高产的生态系统。它们充当风暴缓冲区，对渔业具有重要的经济意义，是无数海洋生物的家园，但整个太平洋的海藻森林数量正在急剧下降，”研究报告合著者、地质和无脊椎动物学院馆长彼得·鲁普纳林 (Peter Roopnarine) 在一份声明中表示。“数百万年前，当海藻森林进化时，有大型海洋食草动物，如斯特勒海牛，它们现在已经灭绝。所以当谈到导致它们大规模衰退的原因时，我们可能忽略了一个重要因素。”

该研究的作者表示，科学家根据生态系统较近的过去来评估现代生态系统的倾向被称为基线转移综合症，它可能会忽略或隐藏生态系统在较长时期内的面貌。

“我们已经看到了这种思维方式在野火管理等方面的后果，”鲁普纳林说。“从短期来看，人们认为野火是需要抑制的，因为它们会破坏森林生态系统。但最近我们了解到，从长远来看，野火是这些系统的自然组成部分，可以带来更健康、更具弹性的森林。”

为了避免出现“转移基线综合症”，研究团队建议使用一种新方法来评估生态系统的整体健康状况。过去-现在-未来 (PPF) 方法结合了从博物馆标本和化石记录中收集的历史证据、土著生态知识和当前的科学数据。研究团队表示，它可以产生更准确的数学模型，更好地描述自然系统。研究表明，这些模型可以创造更有效的保护技术。

“今天，我们周围都是严重退化的生态系统，而这些地方仅仅在一个世纪前，更不用说一千年或更久以前，都健康得多，”研究作者兼学院执行董事斯科特·桑普森在声明中指出。“即使我们保护它们，越来越多的生态系统现在也面临崩溃的危险。因此，如果我们要帮助引导一个特定的地方走向繁荣的未来，我们不仅必须了解它目前的健康状况，还必须了解它过去的状况，然后将这些见解应用于有计划的再生干预措施。这种过去-现在-未来的保护方法具有革命性的潜力。”

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为了创建一个模型来更准确地描绘历史上的海藻森林，研究人员首先输入了生态系统中各种参与者的影响，例如捕食海藻的海胆和捕食海胆的海獭。然后，将该模型与现有的海藻森林数据进行比较，以更好地显示生态系统的实际运作方式。

在模型完善之后，研究团队将已经灭绝的北海牛添加到模型中，以观察这种海洋哺乳动物如何影响海带森林和生态系统的反应。

“其中一项更重要、更令人惊讶的发现是，包括斯特勒海牛在内，形成了完全不同的海藻森林，”该研究的作者、内华达学院和拉斯维加斯大学的博士后研究员 Roxanne Banker 说。“与我们所认为的现代森林以海藻为主不同，海牛的存在和对上层树冠的捕食会导致海藻和藻类之间更加平衡，因为更多的阳光会照射到海底。”

从目前海藻森林的状况来看，这一发现尤为重要。如今，海藻森林严重退化，部分原因是海胆的过度捕食，但也包括污染、过度采伐海藻、厄尔尼诺现象等。班克表示，海藻森林中更多的藻类将为海胆提供额外的食物来源，这可能会减少它们对海藻的影响。

研究还发现，当斯特勒海牛在树冠上吃草时，整个海藻森林往往更具恢复力。在海洋变暖或疾病爆发的压力下，森林甚至更加健康。它表示，过去的海藻森林可能不太可能变成以海胆为主的森林，并且可以更快地恢复。

研究人员将此称为“海牛效应”，并表示它为当今的海带保护提供了蓝图。

“如果我们的模型通过试验田实验得到进一步验证，那么我们可以通过模拟不同干预措施的有效性，增强海藻森林的恢复力，”罗普纳林说。“例如，有选择地收获海藻冠层的上部叶片，以重现斯特勒海牛失去的作用。”