▲上图：澳大利亚大堡礁航拍。©Yujie 影相 | 浪潮寰宇（Marine Biodiversity）
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长棘海星（Crown-of-thorns sea star）一直是印太地区珊瑚礁生态系统的巨大要挟。这种体型巨大、满身长满毒刺的食珊瑚动物一朝大限制爆发，会在短时辰内将大片荣华的珊瑚礁变成白骨森森的残败。永远以来，科学家们一直在苦苦追寻这种“爆发-衰减”周期背后的真相。
传统不雅点时常将眼神投向食品链的表层，合计是过度捕捞导致了隆头鹦鹉鱼、大法螺等高等捕食者减少，从而失去了对海星的为止。干系词，笔据发表在《好意思国国度科学院院刊》（PNAS）上的盘问，为止海星数目的要害可能并不在食品链尖端，而在于那些隐秘在珊瑚碎片中的底层“隐形捕食者”——相等是种种螃蟹等完全目甲壳动物。
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▲上图：长棘海星（学名：Acanthaster planci），普遍简称为COTS，是一种大型海星，以硬珊瑚（石珊瑚）为食，无为散播于印度-太平洋地区，尤其是在澳大利亚隔邻的热带和亚热带海域。其名字源于其背部的毒刺，这些刺状突起像冠状的崎岖，因此得名“长棘海星”。它是天下上最大的海星之一，具有显着的外形特征，能够通过强有劲的抓抓才略在珊瑚礁上移动并觅食。上图一张维基百科上的相片：法属波利尼西亚鲁鲁土岛泻湖遇到长棘海星骚扰，这些海星以珊瑚为食，对当地珊瑚礁生态系统变成要挟。影相：Rore bzh（CC BY-SA 3.0）
盘问东谈主员在横跨1000公里的澳大利亚大堡礁海域进行了深远看望，对比了长棘海星爆发高发区（北部和中部）与低发区（南部）的生态各异。看望揭示了一个雄伟的生态逻辑——长棘海星爆发的频率，跟底栖甲壳动物的密度呈现出显赫的负干系。
▲上图：粗甲裂额蟹（Schizophrys aspera，H. Milne Edwards， 1831）标本图。该样本蚁集于巴布亚新几内亚，是长棘海星幼体在珊瑚碎片层中的要害捕食者之一。影相：Chan T. Y. & Lin C.W.（CC BY-NC-SA 4.0）
在海星较少爆发的南部海域，珊瑚碎片层更厚、结构更复杂，为粗甲裂额蟹（Schizophrys aspera）等捕食者提供了遐想的坦护所。数据标明，这些螃蟹在南部的数目不仅更多，体型也显赫大于朔方。
贝叶斯结构方程模子进一步证明，碎片层的厚度和硬质基底的覆盖度径直决定了这些捕食者的多寡。这些螃蟹在长棘海星从幼体向成体滚动的要害时间施加高强度的捕食压力，在海星投入温存性极强的成年期之前，就将其种群限制压制在萌芽状况。
▲上图：大堡礁（GBR）北部（n = 57）、中部（n = 6）和南部（n = 52）海域珊瑚碎片中少小长棘海星（CoTS）要害捕食者的平均密度（±SE）。图中裸露了不同种类的螃蟹，包括粗甲裂额蟹（Schizophrys aspera）、梭子蟹科（Portunidae）、扇蟹科（Xanthidae）和蜘蛛蟹科（Epialtidae）以及总捕食者的密度对比。使用Tukey’s post hoc过后熟谙进行多重比拟，柱状图上方标注相易字母的各组之间在统计学上无显赫各异。论文出处：Wolfe K， Desbiens A A， Patel F， et al.
为了考据这种捕食活动在田园是否大齐存在，盘问团队开发并应用了#eDNA（环境DNA）工夫，对捕食者的肠谈内容物进行了分子水平的跟踪。这种先进的分子生物学妙技能够“听取”生态系统中的无声交锋，检测出肉眼无法不雅察到的捕食印迹。
实考据明，该工夫在海星被吞食后的48小时内均能保持灵验的检测率。扫尾令东谈主慷慨，在田园蚁集的样本中，约有12%的完全目甲壳动物体内检测到了长棘海星的DNA。相等是在南部海域，被委托厚望的粗甲裂额蟹阳性检出率高达17%。这初度在当然环境下证明了它们的捕食偏好，也标明这些看似不起眼的“小变装”在生态系统驻防中，其实饰演着不能替代的变装。
▲上图：局部与区域范例因子启动粗甲裂额蟹（S. aspera）及梭子蟹（Portunidae）密度散播，并影响成年长棘海星（CoTS）密度的贝叶斯结构方程模子（SEM）旅途图。玄色实线箭头示意显赫的正向旅途，红色实线箭头示意显赫的负向旅途，灰色虚线箭头则示意不显赫的旅途。各旅途旁的散点图展示了不同交互作用中显赫正干系（玄色）与显赫负干系（红色）的范例化估值及纰谬扫尾。论文出处：Wolfe K， Desbiens A A， Patel F， et al.
数据模子进一步揭示了这种底层互动对宏不雅生态的影响。
在对潜在捕食率与履行捕食率的定量分析之后，该盘问得出论断：在非爆发区，由于捕食者群落的密度上风，它们对少小海星的拔除才略比爆发烧点区越过约1.6~3倍。也即是说，在长棘海星频频爆发的热门地区，由于生境复杂性的下落和捕食者群落结构的转换，潜在的捕食压力显赫裁汰。当少小海星在碎片层中空泛天敌压制时，它们更有可能大限制存活，并顺利渡过早期的糊口瓶颈，最终演化成糟蹋珊瑚礁的生物可怜。这种由于底层捕食者缺失导致的“从上至下”为止失效，恰是海星爆发的雄伟诱因。
这项盘问挑战了“唯一高阶物种智力调节种群爆发”的传统领路。它标明，长棘海星的爆发并非无意，时常与底层生境退化导致的捕食压力缺失密切干系。生态系统低养分级之间的捕食作用，积攒的看似微细的圆寂率各异，最终决定了悉数珊瑚礁的命悬一线。
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▲上图：长棘海星（Acanthaster planci），大发也叫作念 #棘冠海星 ，长着长而利弊的刺状突起。它普遍生活在珊瑚礁环境中，散播于印度洋和太平洋的热带水域。长棘海星是一种食腐性动物，主要以珊瑚为食，通过分泌消化酶来判辨珊瑚组织。影相：Matt Wright（CC BY-SA 2.5）
现在，寰球针对#长棘海星 的不休，大多依赖于耗时、耗力的东谈主工打捞成体，这时常具有“一火羊补牢”的滞后性。而这项盘问简略提供了一个全新的想路——保护珊瑚碎片生境、爱戴底栖生物种种性，愚弄当然界的底层捕食力量来防患爆发，简略是一种保护珊瑚礁更为科学、且具前瞻性的有筹画。
【想考题】拓展想路
笔者谨防到，据公开报谈，在南沙太平岛，2021年曾记载到“海底蝗灾”般的景象，水深2米以下的珊瑚约90%被吃光。2024年~2026年间，我国东沙环礁外环礁爆发了极其严重的灾情。监测裸露，局部海域的珊瑚覆盖率曾高达60%至80%，但在海星狠毒后，部分区域的珊瑚圆寂率尽然特地了80%。干系部门已累计东谈主工移除特地5万只长棘海星，但南礁台外的存量猜测仍稀有万只。盘问发现西沙群岛的长棘海星大致每15年为一个爆发周期。2018年前后，西沙海域曾出现大限制爆发。受此影响，当地造礁活珊瑚的覆盖度显着下落，直到连年才缓缓回升。
珊瑚礁被称为“海洋中的热带雨林”，是稠密鱼类、龙虾和贝类的育幼场。珊瑚圆寂后，这些生物失去了栖息地和食品，导致渔获量大幅下落。据统计，珊瑚礁每平方公里每年可孝顺数以吨计的渔获，是以海星爆发径直危及左近渔民的生计。
一只大型成年长棘海星每年能吃掉多达10平方米的活珊瑚。当多如牛毛只海星荟萃时，它们会像推土机通常将珊瑚礁“吃干抹净”，只剩下纯碎的骨骼。珊瑚礁的助长极其缓缓，一朝被毁，规复周期时常需要10年以致更久。
针对这种爆发，国内主按序受东谈主工夹取和打针醋酸（导致海星圆寂、但不稠浊海水）的面容进行遑急打扰。
其实，不管是中国南海接受的大限制东谈主工夹取，如故打针醋酸，履行上基本上是在海星如故成年、温存如故发生后的“结尾责罚”了，消耗巨大东谈主力、物力、财力，何况时常带有显着的滞后性。简略不错探究未雨缱绻。这项盘问，简略也提供了一种新的防治的想路，助力从“治标”转向“治本”。
长棘海星在成为“珊瑚杀手”之前，有一段长达数月的幼体期，它们此时虚弱、脆弱，走避在珊瑚碎片中。淌若能愚弄好螃蟹、法螺等自然“巡缉员”，在海星还没爬上珊瑚头之前就将其吃掉，防治成果将呈指数级进步。这个盘问中提到的螃蟹的密度，在以后我国的生态监测中，是不是也不错算作一个“生物意见”。如数目骤减，不休部门就应高度警惕，因为该区域失去了第全部防地，海星爆发的风险将大幅加多。
贵府裸露，上文盘问中提到的粗甲裂额蟹（学名：Schizophrys aspera）在中国有自然散播，该物种在中国的主要散播区域是广东沿岸。该蟹类常见于水深0~20米的浅海区域，尤其是珊瑚礁沙质底或碎片丰富的海底。它们普遍生活在潮间带至中潮区的珊瑚碎片堆中，愚弄其热情伪装于环境中，以捕食海星幼体和其他袖珍无脊椎动物为生。
另外，从生态开导的角度讲，在一些雄伟的海星迁徙通谈或爆发祥头，是否不错东谈主工投放、或者是增殖这些特定的捕食性螃蟹，来增强局部的驻防力？……这个仅仅一种设计，接待拍砖。
海
潮
珊瑚礁生态学·新盘问
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文 | 王海诗
裁剪 | 浪潮君
排版 | 卢晓雨dafa大发手机版app
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