从2014年开始，在将近两年的时间里，北美洲太平洋沿岸水域经历了有记录以来最大、持续时间最长的海洋热浪。许多物种因海洋温度比正常水平高出 2.4 摄氏度（4.3 华氏度）而遭受重创。加利福尼亚州北部沿海的巨藻森林减少了 90% 以上，估计有 100 万只或更多的海鸟死亡，渔业沿着海岸线关闭，给一些渔业社区造成了数亿美元的损失。但有一类不起眼的生物设法相当好地经受住了无情的热浪——通过打破动植物之间生物分离的规则。
现在，新的研究表明，这些生物灵活的生活方式可能使它们在海洋生态系统的生存中至关重要，因为气候变化持续加剧热度。
许多人在生物课上学到的第一件事之一是，可以在地球上两种主要的生命类型之间划一条基本界线。一边是自养生物，例如植物，它们主要利用光合作用，利用从光中获得的能量，从空气、水和矿物质中制造食物。另一边是异养生物，例如动物，它们不能进行光合作用，因此必须吃掉其他生物来获取能量。这种划分是一个有用的起点——但像任何简化的叙述一样，它遗漏了很多东西。世界各地都存在着被称为兼养生物的生物，它们结合了这两种策略。
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各种兼养生物物种构成了海洋浮游生物的重要组成部分，对海洋食物网至关重要。兼养浮游生物，如纤毛虫和甲藻，可以通过消耗一些最小的单细胞浮游生物来获得能量，这些浮游生物太小，无法被较大的物种有效地用作食物。这些兼养生物可以获得光合作用和捕食猎物的好处。有些是天然的光合作用生物，它们通过进食来补充能量，而另一些则可以将进行光合作用的浮游植物整合到自己的体内。兼养生物反过来又被较大的浮游生物物种（如桡足类和磷虾）吃掉，然后这些浮游生物成为许多鱼类、海鸟和海洋哺乳动物的猎物。
最近发表在《水生微生物生态学》杂志上的这项新研究发现，在两次重大热浪期间（从 2014 年到 2016 年以及 2019 年），兼养物种在阿拉斯加湾的浮游生物中所占的比例更高，而不是在海洋温度正常的年份。即使在兼养生物中，那些更通才的物种——能够以更广泛的浮游植物为食并与之建立关系的物种——也比更专业的物种更能经受住热浪。“在高度变化的环境中，拥有不止一种生存方式可能非常有利，” 西华盛顿大学高级海洋科学家、该论文的第一作者苏珊娜·斯特罗姆说。
该研究表明，这些适应性强的兼养生物在热浪年份对整个阿拉斯加湾生态系统至关重要，因为它们有助于调解海洋变暖的一个主要后果：分层增加，即将海水分离成不同的层次。这种效应会阻止养分的混合，否则这些养分会为强大的水生生态系统提供燃料。尤其是在持续时间相对较长的热浪中，分层水域可能通过将养分滞留在表面而导致大型浮游植物爆发。一旦这些养分被吃掉，藻华就会消散，留下缺氧区域，而分层则阻止更多养分上升到表面以重新开始循环。这可能会导致鱼类和其他物种的大量死亡。
“那时兼养生物在这个系统中变得非常重要，” 马里兰大学环境科学中心的名誉教授黛安·斯托克说，她没有参与最近的这篇论文。这些生物的混合策略——既像动物一样消耗周围的食物，又像植物一样产生自己的能量——使它们在这样的贫乏时期更有效率。这意味着，当存在兼养生物时，与没有兼养生物相比，濒临因缺乏新养分而崩溃的食物网可能能够维持更长时间。
随着气候变化使海洋热浪更加频繁和严重，科学家们必须了解哪些物种或过程可能为生态系统提供缓冲。这项新研究表明，尽管最近的海洋热浪已经非常糟糕，但如果没有兼养浮游生物及其为北部海洋食物网带来的复原力，情况可能会更糟。
“这些海洋热浪为了解未来温暖的条件可能是什么样子提供了见解，” 加州大学圣巴巴拉分校的生态学家克里斯·弗里说，他没有参与这项新研究。“虽然它们带来了很多动荡，但它们也非常重要，值得研究，因为它们通过让我们知道当该地区变得更暖时会是什么样子，来帮助我们为未来做好准备。”