拯救珊瑚的另一个理由?珊瑚礁是海洋生物多样性的原因

对化石记录的分析表明,珊瑚礁通常是海洋生物多样性的主要原因

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大堡礁是地球上最大的生物结构。 根据1月8日出版的《科学》杂志上发表的新研究,它也可能代表着地球上最多产的新型动物的摇篮。

“在海洋中,新物种和属往往起源于热带地区和近岸浅水区,”柏林洪堡大学的古生物学家卡尔·辛普森说,他是这篇新论文的研究人员之一。通过使用关于化石的大量数据,从软体动物到南美哺乳动物,记录了化石的发现地点、发现频率以及伴生生物,辛普森和他的同事发现“大多数属首先在珊瑚礁中进化,然后扩展到其他栖息地。”

事实上,在所谓的古生物学数据库中调查的 6,615 种海底无脊椎动物中,有 1,426 种是在珊瑚礁生态系统中进化而来的。 而且,这一结果不仅仅是珊瑚礁和浅水化石相对研究较多的结果。“与其他栖息地相比,珊瑚礁实际上是稀有的,”辛普森指出。“如果有的话,人们反而倾向于认为珊瑚礁不是摇篮。”

珊瑚礁作为生物多样性摇篮的现象似乎在古生代时期(从 5.42 亿年前到 2.51 亿年前)达到顶峰,原因尚不清楚。 一种可能性是,通过向其他环境播撒新物种,珊瑚礁削弱了自身作为摇篮的卓越地位。“结果可能是珊瑚礁成为众多重要摇篮之一,而不是最常见的摇篮,”辛普森说。

珊瑚礁似乎并没有帮助海洋从大规模灭绝事件中反弹,例如古生代末期消灭了多达 90% 海洋生物的大灭绝。佛罗里达理工学院的海洋科学家理查德·阿伦森说,这可能是因为“作为一种过程的珊瑚礁建造必须从大规模灭绝事件中恢复,因为建造珊瑚礁的生态系统工程师受到了严重影响”,他没有参与这项研究。“总的来说,珊瑚礁无法增强生物多样性的反弹,因为它们首先必须重建为可行的生态系统。”

但是珊瑚礁确实提供了各种各样的生态位和“崎岖不平”,正如阿伦森所说,或者说“各种各样的物理空间、[水]流状态和其他生态机会”。这使得它们不仅成为海绵等生物的摇篮,也成为蜗牛、虾、海胆、鱼类甚至像三叶虫等已灭绝动物的摇篮。

此外,辛普森指出,珊瑚礁上对空间和食物的激烈竞争导致大量的“更替”,或者说物种灭绝,这使得随着新栖息地的形成或生态位的开放,新物种得以发展。“如果更替率很高,那么新物种的短暂机会窗口就会很常见。”

根据一些数学估算,曾经存在过的所有物种中,有 99.9% 已经灭绝。目前,对地球上物种数量的估计从 500 万到多达 1 亿不等,而科学仅鉴定了当今现存生物多样性中的 200 万个成员。这意味着在地球存在的 45 亿年中,已经有数十亿个物种出现又消失。

未来需要新的研究来确定珊瑚礁为何是新生命形式如此高效的摇篮。但是,珊瑚今天面临的威胁——从不断上升的海洋酸度到农业径流和猖獗的疾病——对近期海洋生物多样性来说并非好兆头。毕竟,有可能在大规模灭绝事件期间,珊瑚礁的破坏也可能在其他海洋环境多样性的下降中发挥了作用。正如阿伦森所问:“如果现代珊瑚礁继续退化,那么通过切断新属的供应,是否会对其他生态系统产生连锁的进化后果?”

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