摘要：▲上图：当潮间带的重要捕食者——紫海星（Pisaster ochraceus）因疾病大规模消亡后，其猎物贻贝数量激增并扩展了栖息范围，意外成为邻近生态系统中海獭的新食源，从而推动了海獭种群的增长。图源：Joshua G. Smith et al. (2025)
本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：
文 | 王海诗（Amphitrite Wong）
▲上图：当潮间带的重要捕食者——紫海星（Pisaster ochraceus）因疾病大规模消亡后，其猎物贻贝数量激增并扩展了栖息范围，意外成为邻近生态系统中海獭的新食源，从而推动了海獭种群的增长。图源：Joshua G. Smith et al. (2025)
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一个看起来毫无关联的物种消失，会怎样影响整个生态链的走向？
2013年，在北美西海岸，一种突如其来的疾病让大量海星死亡。这种名为“海星消融症候群”（sea star wasting syndrome）的疾病，迅速蔓延，造成了严重的生态影响。科学家观察到，在美国加利福尼亚州蒙特雷半岛，这场疫情几乎使潮间带最常见的一种海星——赭色海星（Pisaster ochraceus，也称为紫海星）数量锐减，甚至一度接近局部消失。
这看起来只是某种海洋生物的自然减少，但随后的生态变化表明，这件事远没有表面那么简单。
▲上图：一只紫海星。摄影：D. Gordon E. Robertson（CC BY-SA 3.0）
赭色海星（紫海星）是潮间带的重要捕食者，尤其以贻贝为食。在正常情况下，它们对贻贝种群的数量起到控制作用。贻贝虽然个体不大，但生长迅速，一旦缺乏天敌，就容易扩散，占据大量岩石表面，挤压其他生物的生存空间。因此，海星在潮间带生态系统中相当于“关键捕食者”，也就是生态学中所说的“关键物种”（keystone species）。一旦这种物种消失，整个生态结构就有可能发生变化。
“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项于2025年4月30日发表在《Science Advances》期刊上的最新研究，首次明确展示了关键捕食者在不同生态系统之间如何通过能量链条发生“联动效应”，为我们理解生态系统间的耦合关系提供了新的视角。该研究由来自蒙特雷湾水族馆、加州大学圣克鲁兹分校、加州州立大学蒙特雷湾分校、美国地质调查局以及多机构岩石潮间带网络（MARINe）的科研人员联合完成。
▲上图：2013/14年北美太平洋沿岸大规模海星死亡事件的影响。左图（摄影：Melissa Miner）可能拍摄于疾病爆发前，是健康的海星种群。右图（摄影：Rachael Williams）则呈现了海星消瘦综合征（SSWS）爆发后，大量海星死亡的景象。这场神秘的疾病导致包括赭色海星 (Pisaster ochraceus) 在内的至少 20 种海星数量锐减，其规模和地理范围都远超以往类似事件。
研究人员通过多年的数据监测发现，在海星大量死亡后，贻贝的数量迅速增加。在海星数量正常的时期，贻贝在潮间带的覆盖率大约只有5%左右。但到2016年，贻贝的覆盖率已经上升到了18%以上。这意味着，在短短三年内，贻贝的数量几乎翻了三倍，迅速占据了原本由多种生物共享的空间。
这一变化，立刻引起了研究人员的关注。不过有趣的事发生了，事情的转折点出现在另一个物种身上——海獭。
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▲上图：美国加州蒙特利湾（Monterey Bay）的海獭观察。海獭是这片海域的标志性生物之一。这些毛茸茸的小家伙们不仅可爱，而且在维持当地生态平衡中扮演着重要角色。它们毛发厚密，不仅能保暖，还能在冰冷的海水中提供浮力。它们主要以海胆为食，通过捕食海胆来控制海藻森林的生长，维持着整个生态系统的健康。摄影：王麟玮 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
海獭是生活在近海区域的哺乳动物，它们以多种无脊椎动物为食，如海胆、螃蟹、贝类等。在过去，贻贝只是它们饮食中很小的一部分。但从2014年开始，科学家注意到，海獭的食谱发生了明显变化。
根据蒙特雷湾水族馆的长期观察数据，在海星大量减少后，海獭食用贻贝的比例从过去的不到7%，上升到了将近18%。这不是个别行为，而是一种整体趋势。与此同时，研究区域内的海獭数量也从2000~2012年间的年均373只，上升到了2014~2024年间的535只。
科学家推测，贻贝数量的大幅增加，为海獭提供了新的丰富食物来源，从而支持了更多海獭的生存和繁殖。这种由一个物种减少、另一个物种受益的情况，说明了生态系统之间的复杂联系。原本生活在潮间带的海星和生活在近海的海獭，虽然在空间上相邻，但过去并没有明显的直接联系。但这次的变化打破了这个认知。
研究者称这种现象为“关键物种相互依赖”（keystone interdependence）。意思是，关键物种的存在或消失不仅影响其所在的生态系统，还可能波及到相邻的生态系统，引发连锁反应。
更有意思的是，这种变化并不是线性的或单一原因造成的。除了海星疾病外，2014年至2016年期间，太平洋东北部还经历了有记录以来最严重的一次海洋热浪。海水温度升高，对整个海洋生态系统造成了广泛影响。热浪期间，海藻森林大幅退化，而以海藻为食的海胆数量增加。这使得海獭曾一度将海胆作为主要食物来源。
但是，随着热浪的消退和贻贝数量的激增，海獭再次调整了自己的食物选择，转向了大量存在的贻贝。海獭的这种灵活觅食能力，在一定程度上缓解了贻贝数量失控的问题，也起到了维持生态系统平衡的作用。
不过，科学家也提醒，当前这种“海獭受益”的状态可能并不持久。虽然目前贻贝数量多、体型大，但也正因为过于肥大，已经逐渐超出了残余海星的捕食能力。这意味着，即使未来海星种群有所恢复，也可能无法立即对贻贝数量产生控制作用。另一方面，海獭在贻贝资源消耗完之后，是否还能找到新的合适食物，也存在不确定性。
此外，贻贝的过度扩张可能带来的生态问题，还未全面显现。在潮间带中，许多其他生物依赖岩石缝隙、或裸露表面生存，如藤壶、螺类、小型藻类等。贻贝大量覆盖时，可能排挤这些物种，导致物种多样性下降。而这些变化最终也可能影响到整个近岸生态系统的稳定性。
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▲上图：加州贻贝（Mytilus californianus）。摄影：Sharon Mollerus（CC BY-SA 2.0）
这项研究由蒙特雷湾水族馆牵头完成，结合了几十年来的实地观测数据，包括来自多机构潮间带监测网络（MARINe）的长期样本记录。研究人员在蒙特雷半岛的多个点位持续采集数据，记录海星数量、贻贝覆盖范围以及它们在潮间带不同高度的分布变化。这些详尽的数据支撑了研究结论的可靠性。
这场由海星死亡引发的生态连锁反应，虽然发生在加州的一小片海岸线上，但却为我们理解生态系统提供了重要的案例。从这项研究可以看出，自然界中的生物并不是孤立存在的。一个物种的兴衰，不仅影响它本身，还可能影响与其间接相关的其他物种，甚至整个生态系统的结构和功能。关键捕食者的作用，远不只是“吃掉猎物”那么简单，而是通过调节种群数量、限制资源过度集中等方式，维持生态的多样性与稳定性。
对于生态保护来说，这项研究也提供了重要启示。过去，人们在制定保护措施时，往往以单一物种为单位，较少考虑到不同生态系统之间的联系。而事实上，自然界是一个巨大的网络，任意一个节点的变化，都有可能影响到其他部分。因此，未来的生态保护中，需要更多地考虑生态系统之间的互动，建立更全面的监测与评估体系。
同时，随着气候变化、海洋热浪等极端事件变得更加频繁，生态系统面临的压力也越来越大。在这种背景下，提升生态系统的“韧性”——即应对变化和冲击的能力——变得尤为重要。而物种多样性、捕食者的存在、生态系统之间的连接性，都是提升韧性的关键因素。
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资讯源 | Science Advances
文 | 王海诗
编辑 | Linda Wong
排版 | 绿叶
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用
本
文
王海诗.海星一死，海獭吃到撑！一次生态链变化带来的连锁反应.海洋与湿地.2025-05-06
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©摄影：Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
【参考资料】
Joshua G. Smith et al. ,Keystone interdependence: Sea otter responses to a prey surplus following the collapse of a rocky intertidal predator.Sci. Adv.11,eadu1028(2025).DOI:10.1126/sciadv.adu1028
https://marine.ucsc.edu/data-products/sea-star-wasting/
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250430141832.htm
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B5%AD%E8%89%B2%E6%B5%B7%E6%98%9F
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