两种形成荒地的海胆在不同纬度对巨藻摄食模式的对比

这些多刺的啃食者为何关系到我们的海岸

巨藻森林是水下的雨林，庇护鱼类，滋养无数生物，并缓冲海岸免受波浪冲击。然而在澳大利亚南部，有两种海胆会将这些森林啃食至裸露岩石。该研究提出了一个简单但关键的问题：随着海洋变暖和物种分布变化，这些海胆的取食行为会如何改变？这对巨藻森林的未来意味着什么？

两种海胆，同一海岸，不同故事

研究者聚焦于两种常见的巨藻取食海胆：一种长刺海胆，近年来向南扩展至更冷的塔斯马尼亚水域；另一种短刺海胆，长期分布于澳大利亚大部分温带海域。两者都能形成曾经长满巨藻的广阔“荒地”，但它们在偏好的温度和幼体漂流距离上存在差异。研究团队通过在12度纬度范围内比较这两种海胆，并在一个较冷的南部地点近两年内进行细致观测，旨在弄清气候与局地条件如何塑造它们对巨藻的摄食强度。

在野外测量“饥饿”

为追踪实际礁岩条件下的摄食，潜水员收集个体海胆并将其置于小型水下笼中，每个笼子都提供新鲜的当地优势巨藻叶片。在海底放置数日后，科学家称量剩余巨藻，修正自然水分变化并计算每只海胆的摄食量。他们还测量每只海胆的体型和体况，包括消化道的充盈度和在生殖器官上的能量投入。同时取样巨藻组织以评估其氮含量——这是食物质量的关键指标，并汇编沿岸的长期水温记录与海胆丰度数据。

何处何时啃食最严重

长刺海胆呈现出明显的地理格局。其单个个体的摄食量在分布中部最高——那里水温既非最暖也非最冷——并在热带与寒冷极端处下降。此类驼峰形模式与生物学所说的热性能曲线相呼应：在最适温度附近表现最佳，遇热或遇冷则下降。在这些中纬度区域，个体不仅吃得更多，丰度也最高，二者叠加导致整体摄食压力最大，巨藻流失风险最高。

常驻啃食者的不同法则

短刺海胆则表现出不同的故事。尽管水温在暖区与冷区相差约8°C，其平均摄食率却维持相近。相较于温度，其取食更与个体内在状况和巨藻质量相关。那些在生殖组织上投入较少的个体往往摄食更多，季节性分析显示当其能量储备低时，这种海胆的摄食会增加，而不太受适度温度变化的影响。巨藻的氮含量也影响了摄食模式，这暗示该物种可能通过调整摄食量来弥补较贫瘠、营养较低的巨藻，而不是单纯随水温升高而改变进食。

更温暖的海洋可能带来的变化

综合来看，这些发现表明两种海胆沿温度梯度占据不同的“舒适区”。长刺海胆似乎具有相对固定的热偏好点，其摄食和丰度在温度恰到好处的地区达到峰值；随着沿岸水温变暖，这个偏好点——以及最剧烈巨藻流失的区域——很可能向南移动。相比之下，短刺海胆对各地局部条件的调节更为灵活，整个分布区的摄食压力较为均匀，对变暖的敏感性也更分散。对于海岸管理者而言，这意味着在保护澳大利亚南部的巨藻森林时，需要重点遏制长刺海胆在其扩展范围冷端的影响，同时监测短刺海胆种群如何应对上升的温度。简单来说：随着海洋变暖，一种海胆可能在新的地区更强烈地冲击巨藻森林，而另一种则仍将在整个海岸线上作为稳定但依然重要的啃食者存在。

引用: Butler, C., Wang, Y., Brown, C.J. et al. Contrasting patterns in kelp consumption across latitude by two barren forming sea urchin species. Sci Rep 16, 9069 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33714-z

关键词: 巨藻森林, 海胆, 气候变暖, 海洋植食, 温带礁岸