跳到主要內容

為什麼海草(seagrass)變少?研究發現新原因

 

泰來草。圖片來源:維基百科

你知道海草減少了很多嗎?因為我們不住在海裡,所以除非我們特別下海去看,很難知道海草到底是增加還是減少。

根據研究發現,自 1880 年以來,全球海草草地一直在減少,所有七個生物區的海草面積都下降,目前估計的淨損失為 5602 平方公里,佔調查面積的 19.1%[1]。海草草地的下降是非線性的,在幾個生物區都觀察到了迅速而破紀錄的損失 [2]。導致海草損失的因素包括水質不佳,沿海發展,破壞性的底部捕魚和人類活動 [3] [4]。海草草地的消失對氣候監管、食物供應和生物多樣性產生重大影響 [5]。

雖然在某些地區,海草草地最近已經穩定或顯示復甦跡象,但整體損失仍大於增長 。最近的研究發現,還有一個原因導致海草減少:海中生物的啃食[6]。

大家聽到可能會覺得:海中的生物本來就會啃食海草,為什麼會成為海草減少的原因呢?照理說,海中的草食動物應該早就與海草之間達成平衡了不是嗎?

雖然聽起來怪罪海中的草食動物好像沒什麼道理,但是研究團隊發現,因為全球暖化,使得海水也變暖,於是原來居住在熱帶海洋中的海龜、海牛等草食動物就紛紛往較高緯度的亞熱帶海洋移動。

這個現象被稱為「熱帶化」(tropicalization)。

但是,亞熱帶區域的海洋雖然也有海草,但是這些海草因為亞熱帶區域日照長度較短、平均的日照強度也較低,所以它們生長的速度並不像熱帶區域的海草那麼快。

當大批來自熱帶海洋的草食動物啃食它們,但它們並沒有辦法快速生長回復原狀,於是海草就漸漸減少了。 研究團隊為了證實他們的想法,他們在緯度23度的區域挑選了多處海洋(包括巴拿馬、貝里斯、美國、墨西哥、開曼群島等),觀察這些區域的泰來草(Thalassia testudinum,俗稱龜草)。

他們發現,這些區域的泰來草在被啃食後,的確生長的速度比較低緯度的區域的泰來草要慢得多。

要怎麼辦呢?又不可能不讓那些草食動物游過來,畢竟海水的確正在變暖,我們自己在天氣熱的時候都會想鑽進冷氣房了,怎麼能怪那些動物要往較高緯度的地方游過去呢?更不用提氣候變遷是我們的造作。

研究團隊認為,雖然一時之間無法逆轉變暖的氣候,但是如果我們可以降低海洋污染,這樣能透過海水的陽光會比較多,海草們的光合作用就會比較旺盛,也會生長得比較快。 當然,釜底抽薪之計還是應該要降低溫室氣體的排放,降低暖化甚至逆轉暖化,這樣才能讓海草面積得以恢復。

參考文獻:

[1] Victoria, Litsi-Mizan., Pavlos, Theofilos, Efthymiadis., Vasilis, Gerakaris., Oscar, Serrano., Manolis, Tsapakis., Eugenia, T., Apostolaki. (2023). Decline of seagrass (Posidonia oceanica) production over two decades in the face of warming of the Eastern Mediterranean Sea.. New Phytologist, doi: 10.1111/nph.19084

[2] S, Mashoreng., Y.A., La, Nafie., B., Selamat., Rantih, Isyrini., Khairul, Amri. (2021). Changes in seagrass carbon stock: implications of decreasing area and percentage cover of seagrass beds in Barranglompo Island, Spermonde archipelago, South Sulawesi, Indonesia. doi: 10.1088/1755-1315/763/1/012014

[3]Mischa, P., Turschwell., Rod, M., Connolly., Jillian, C., Dunic., Michael, Sievers., Christina, Buelow., Ryan, M., Pearson., Vivitskaia, J., D., Tulloch., Isabelle, M., Côté., Richard, K., F., Unsworth., Catherine, J., Collier., Christopher, J., Brown. (2021). Anthropogenic pressures and life history predict trajectories of seagrass meadow extent at a global scale.. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, doi: 10.1073/PNAS.2110802118

[4]Jillian, C., Dunic., Christopher, J., Brown., Rod, M., Connolly., Mischa, P., Turschwell., Isabelle, M., Côté. (2021). Long-term declines and recovery of meadow area across the world's seagrass bioregions.. Global Change Biology, doi: 10.1111/GCB.15684

[5]Lori, J., Morris., Lauren, M., Hall., Charles, A., Jacoby., Robert, H., Chamberlain., M., Dennis, Hanisak., Janice, Miller., Robert, W., Virnstein. (2022). Seagrass in a Changing Estuary, the Indian River Lagoon, Florida, United States. Frontiers in Marine Science, doi: 10.3389/fmars.2021.789818

[6] Campbell, J.E., Kennedy Rhoades, O., Munson, C.J. et al. Herbivore effects increase with latitude across the extent of a foundational seagrass. Nat Ecol Evol (2024). https://doi.org/10.1038/s41559-024-02336-5

留言

這個網誌中的熱門文章

關於蕃薯,你知道你吃的是什麼品種嗎?

蕃薯( Ipomoea batatas )從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料,最後在養生的風潮下,再度躍上餐桌,成為美食,可有人關心過,我們吃的蕃薯是什麼品種嗎? 圖片來源: 農委會 上面這張照片裡的蕃薯,中間的TN57與TN66,就是台農57號與台農66號,是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔! 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種(Nancy hall)雜交育成。它黃皮黃肉,目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟,適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四~十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去,協助他們解決糧食問題呢! 至於台農66號呢,就是所謂的紅心蕃薯啦!台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出,1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣,幾乎全年皆可栽種,秋冬作五個月可收穫,春夏作四個月就可以收穫囉! 最右邊的台農73號,就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦!它是在1990年以台農62號(♂)x清水紫心(♀)雜交後,在2002年選拔出優良子代CYY90-C17,並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色,所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素,具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉,則是以桃園2號與台農71號為主,這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃,而且莖葉不易倒伏,方便農民採收喔! 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔! 參考文獻: 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。

怎麼辦到的?變形藤(Boquila trifoliolata)模仿塑膠植物

  左:原來的葉片。右:模仿的葉片。圖片來源: 期刊 之前我們提到過一種奇妙的植物「變形藤」( Boquila trifoliolata ),它原產於南美洲智利中、南部與阿根廷。在2014年就被發現它 為了減少自己被吃 ,發展出奇妙的變形能力:爬到誰身上就長得像誰。 後來在2021年 發現 ,它不只是形狀學得像,連人家身上一大半的細菌都搬過來了。這就奇妙了。 為什麼「變形藤」能夠學得這麼像呢?是寄主植物釋放了揮發性化合物?還是寄主植物跟它進行了基因的交換?還是它真的能「看」? 研究團隊這次用了塑膠植物給它模仿。塑膠植物沒有基因、也不會釋放揮發性化合物,這樣就可以排除前兩個因素了。 結果「變形藤」還是學得維妙維肖,而且,一個月以後,它還學得更像。 難道它真的會「看」嗎?只能說這棵藤本植物真是太奇妙了。 參考文獻: White J, Yamashita F. Boquila trifoliolata mimics leaves of an artificial plastic host plant. Plant Signal Behav. 2022 Dec 31;17(1):1977530. doi: 10.1080/15592324.2021.1977530. Epub 2021 Sep 21. PMID: 34545774; PMCID: PMC8903786.

光合作用(photosynthesis)釋放氧氣,氧氣來自於水

  圖片來源: 維基百科 說真的,我雖然有時候也會寫一些「老」發現,但是像這樣幾乎每一本生物教科書與植物生理學教科書都會提到的事情,我還真的沒有想過要寫。 事情是這樣開始的。 2024年的6月1日下午,我收到記者的信息,內容如下: 今天北市教甄題目出現「植物行光合作用釋放出氧,氧來自何者?選項有A二氧化碳、B水、C葡萄糖、D空氣中的氧。」但答案是A的爭議,想請問現在能就這個題目跟您進行簡短採訪釋疑嗎? 我一看之下大驚失色,答案怎麼會是A呢?當然是B。 但是,說話要有證據,於是我就去查了幾本書,再加上網友的協助,最後得到的答案如下: 在1931年時,當C. B. van Niel(1897-1985)觀察光合細菌(包括紫硫菌與綠硫菌)時,因為這兩種細菌利用硫化氫(H 2 S)與二氧化碳為原料,產生元素硫,所以他就提出「光合作用的氧氣來自於水」的假說。  他的假說,在1941年,由Ruben等人以同位素氧18標定的水或二氧化碳確認,光合作用放出來的氧氣是來自於水。 答案是B才對啊! 所以我就發了一篇短文說明。 沒想到,後來看到的新聞竟然是: 圖片取自顏聖紘老師臉書 只能說真的蠻失望的。然後我點進去看了一下幾個新聞,老師堅持不改,這讓我覺得很失望;但更好笑的是,教育局說他們「尊重專業」,所以老師說不改就不改。 什麼時候,「尊重專業」可以這樣用了?難道Ruben等人的實驗就可以不算? 於是我就去挖出了Ruben等人的論文。 Ruben等人 (1941) 使用氧的同位素 (O 18 ) 作為追蹤劑,探討了光合作用中氧氣的來源。他們把綠藻 (Chlorella) 懸浮在含有重氧水 (H 2 O 18 ) 和一般碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 的溶液中。實驗結果顯示,釋放出的氧氣中的 O 18 /O 16 比例與水中的比例相同。 另外,當藻類在含有O 18 標記的二氧化碳 (CO 2 ) 和一般的水 (H 2 O) 中進行光合作用時,釋放出的氧氣中並沒有檢測到O 18 。 所以,實驗結果顯示:氧氣來自於水,而不是二氧化碳。 我其實很好奇,北市教甄出題的老師不改答案的理由是什麼?難道他自己做實驗發現氧氣來自於二氧化碳嗎?如果這樣,那可真的是諾貝爾等級的發現,應該趕快聯絡Nature或Science來發表啊!為什麼只有在教甄的答案上發表呢? 如果是弄錯了,那改一...