
安达卢西亚海岸附近的海域,特别是格拉纳达和直布罗陀海峡附近,正在经历一场悄然的转变。曾经是典型的地中海海草床和海带森林,如今正被几乎连绵不断的、来自西太平洋的褐色大型藻类所取代。
这种被鉴定为冈村海葵(Rugulopteryx okamurae )的物种,已经成为安达卢西亚海洋环境中最具破坏性的入侵物种之一。安达卢西亚各大学近期开展的一系列研究证实,其成功入侵的秘诀在于其明确的策略:它主要通过无性繁殖和营养繁殖进行扩散,形成数量庞大的克隆体,能够迅速占领新的海底区域。
安达卢西亚一项旨在破译亚洲藻类入侵的项目
这些成果是马拉加大学(UMA)植物学、植物生理学、地质学和生态学领域的专家与格拉纳达大学(UGR)植物系共同合作的结晶。该项目由安达卢西亚自治区政府大学、研究与创新部、欧洲区域发展基金(ERDF)资助,并得到生态转型部生物多样性基金会的支持。
研究团队着手探究这种外来大型藻类如何在非原生环境中维持并扩大种群数量。为此,他们将研究重点放在一片已被入侵的区域:格拉纳达海岸的波西多尼亚海草床。这片海洋生态系统因其巨大的生物多样性而受到欧洲法规的特别保护。
研究结果已发表在科学期刊《海洋污染公报》上,标题为“繁殖性能和繁殖压力:冈村鲁古洛普特里克斯藻(褐藻门,网纹藻目)入侵大叶藻草甸的关键驱动因素”,文中详细介绍了无性繁殖如何成为这种入侵的关键。
休达 2015:辉煌扩张的开端
Rugulopteryx okamurae在我们水域的近期历史始于2015 年的休达。当时,马拉加大学的研究员María Altamirano 在那里首次发现了这种来自西太平洋(其原产地)的大型藻类。
自首次发现以来,这种物种的扩散迅速且持续。不到十年时间,它已占据安达卢西亚海岸的大片区域,尤其是在直布罗陀海峡和格拉纳达海岸,排挤了大量本地海洋植物。其密集的垫状物与波西多尼亚海草和其他本地藻类争夺资源,深刻地改变了许多潜水员几年前还熟悉的原始水下景观。
这种变化的影响远不止生态方面。海滩和港口大量生物物质的积累造成了后勤和经济问题:地方当局被迫组织成本高昂的清除和收集行动,而渔网和渔具中大量藻类的存在则阻碍了小型捕鱼和其他专业活动。
环境和社会经济影响的综合作用,使得科学界和政府部门认为 Rugulopteryx okamurae 是目前安达卢西亚海洋环境中最具问题的入侵物种。
在波西多尼亚海草床藻类爆发一年后
为了解这种扩张能力背后的原因,马拉加大学 (UMA) 和格拉纳达大学 (UGR) 的研究团队选择了格拉纳达海岸卡拉德坎布里莱斯 ( Cala de Cambriles) 一片波西多尼亚海草床中入侵的冈村海龟 (Rugulopteryx okamurae) 种群作为天然实验室。该区域拥有安达卢西亚海岸最有价值的水下生态系统之一,是研究入侵物种与受保护海洋植被之间冲突的理想场所。
整整一年,一支科学潜水员团队每两个月定期潜水一次,采集藻类样本,同时避免对大叶藻海草床造成进一步破坏。采集方案包括小心地移除具有代表性的入侵藻类碎片,然后在实验室进行分析。
到达科研设施后,研究人员对藻体(藻类的结构部分,相当于植物的“身体”)进行了检查,并根据大小将其分类。他们的目标是确定具有生殖结构的藻体比例,以及每个藻体在一年中不同时期产生的生殖单元数量。
通过这种详细的监测,可以量化藻类繁殖的强度,并估计其在已被波西多尼亚海草等关键物种占据的栖息地中的真正扩张潜力。
无性繁殖:克隆、片段和孢子
在西太平洋的原生栖息地,人们发现冈村海葵(Rugulopteryx okamurae)既能进行有性繁殖,也能进行无性繁殖。在其自然栖息地中,人们已经发现了配子、四分孢子(为种群提供遗传变异)、繁殖体和各种类型的孢子。
然而,在格拉纳达海岸的入侵区域,情况则截然不同。在整个采样年度,研究人员几乎没有发现任何有性生殖结构:未检测到配子,四分孢子也只是零星出现。
相比之下,与无性繁殖相关的结构数量庞大。研究团队在藻体表面几乎整个区域,以及一年中的大部分时间里,都发现了大量的无性繁殖体和孢子,它们负责该物种的克隆繁殖。
繁殖体是能够从母株上脱落并生长成新植株的小型碎片或微小叶状体。几乎每个监测站都检测到了这些繁殖体,表明该植物具有持续产生新克隆的能力。
另一方面,无性孢子主要集中在春季和夏季,这两个时期被认为是入侵物种繁殖活动最活跃的时期。这些孢子是特殊的细胞,萌发后无需有性受精即可发育成完整的个体。
每平方米超过五十万人
科学家利用收集到的不同大小的藻体产生的繁殖体和孢子的数量信息,计算出所谓的繁殖体压力,该指标估计在给定的入侵草地区域内,冈村水生植物种群可以产生多少新的个体。
研究结果令人震惊:据估计,仅一年时间,每平方米的波西多尼亚海草床就能产生超过50万个潜在个体。也就是说,在面积相当于一张大桌子大小的区域内,个体数量可能相当于马拉加这样一座城市的人口。
显然,海底空间不足以容纳所有这些生物体定居和生长。这种比例失衡促使研究团队推测,相当一部分新发现的生物体仍然生活在水体中,无需附着在海底即可生存和移动。
这种现象与安达卢西亚海岸沿线日益频繁出现的大片漂浮藻类群落相吻合。找不到合适位置的藻类碎片和克隆体随洋流漂移,到达其他沿海地区,并促进新地点的定殖,这些新地点通常距离最初的藻类核心区域数公里之远。
该研究还证实,较大的藻体产生更多的繁殖单元,因此较大的个体充当繁殖体和孢子释放的中心,不断地为入侵提供养分。
对波西多尼亚海草、海洋动物和经济部门的影响
冈村海葵的扩散对地中海最重要的海洋栖息地之一——大叶藻海草床造成了直接影响。这些海草床是众多物种的避难所和繁殖地,有助于稳定沉积物,并在水体氧合作用和水质方面发挥着至关重要的作用。
通过占据这些飞地,亚洲藻类与波西多尼亚海草竞争…… 空间与光线阻碍其发展并改变生态系统结构。曾经以波西多尼亚海草叶片和本地藻类为主的区域,如今已被大片入侵物种占据,导致群落结构发生变化。 de peces无脊椎动物和其他相关生物。
这种影响在以下方面也很明显: 钓鱼活动银行 de peces 海产品受到栖息地变化的影响,渔网、陷阱和其他渔具中大量的藻类给该行业的专业人士带来了额外的难题,他们必须投入更多的时间和精力来清洁设备。
在海滩上,大量涌入的冈村海藻迫使地方议会和其他管理部门投入大量财政资源进行清除和管理。此外,大量海藻的存在会影响沿海地区的旅游形象,令游客望而却步,也加剧了这一问题。
鉴于这种情况,各个研究小组也在探索移除生物质的可能用途,从工业用途到新材料或生物技术工艺的应用,目的是重新评估至少一部分由入侵物种造成的问题。
提高管理和控制水平的科学关键
深入了解冈村海葵的繁殖和扩散方式并非仅仅是学术研究。所获得的信息有助于制定更有效的管理策略来应对这种海洋入侵物种,并根据季节和种群特征调整应对措施。
研究人员指出,要彻底根除这种具有如此强大扩张能力的物种,只有及早发现并迅速采取可持续的行动才有可能。以安达卢西亚海岸为例,这种大型藻类已在许多地区扎根,因此应对措施包括控制其种群数量和限制其影响。
提出的方案之一是在繁殖活动高峰期(主要是春季和夏季)选择性地去除生物质,以减少产生的繁殖体和孢子的数量,从而减轻对新区域的繁殖压力。
专家指出,这些干预措施应与促进本土物种发展的行动相结合,特别是波西多尼亚海草和其他地中海本土藻类,使它们能够恢复目前被冈村海草床占据的部分空间。
详细的繁殖周期、繁殖体密度和漂浮物的行为信息,为沿海管理部门和管理者提供了坚实的科学基础,以便更精确地规划清除行动和其他缓解措施,并优先考虑干预最有效的区域和时间。
随着关于这种大型藻类的数据不断积累,挑战在于如何将这些知识转化为具体的决策,以遏制其扩散,并最大限度地减少对海洋生态系统及其所依赖的人类活动的损害。大学、政府机构和相关部门之间的协调合作至关重要,这将确保尽管存在这种入侵物种,安达卢西亚海岸线仍能尽可能地保持生物多样性和生态功能。