无论是植物还是动物，这些海洋生物都可以保护它们的生态系统免受热浪的侵害

无论是植物还是动物，这些海洋生物都可以保护它们的生态系统免受热浪的侵害

经过 伊恩·罗斯

从 2014 年开始的近两年时间里，北美太平洋沿岸海域经历了规模最大、持续时间最长的风暴。 海洋热浪 曾经记录过。 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）而遭受毁灭性打击。 加利福尼亚州北部附近的海带森林减少了 90% 以上，估计有 100 多万只海鸟死亡，沿海地区的渔业关闭，给一些渔业社区造成了数亿美元的损失。 但有一群不起眼的生物体打破了动物和植物之间的生物隔离规则，成功地抵御了无情的高温。

现在，新的研究表明，这些生物体灵活的生活方式可能使它们对海洋生态系统的生存至关重要 气候变化继续加剧热量。

许多人在生物课上学到的第一件事就是可以在地球上两种主要生命类型之间划出一条基本界限。 一方面是自养生物，例如植物，它们主要利用光合作用从空气、水和矿物质中制造食物，利用从光中获得的能量。 另一方面是异养生物，例如动物，它们不能进行光合作用，因此必须吃其他生物来获取能量。 这种划分是一个有用的起点，但就像任何简化的叙述一样，它遗漏了很多东西。 世界各地都有一种生物叫做 混合营养生物 结合了这两种策略。

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各种混合营养生物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。 纤毛虫和甲藻等混合营养浮游生物可以通过消耗一些最小的单细胞浮游生物来获取能量，这些浮游生物太小而无法被较大物种有效地用作食物。 这些混合营养生物可以从光合作用和捕食猎物中获益。 有些是天然的光合作用者，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。 混合营养生物反过来又被桡足类和磷虾等较大的浮游生物物种吃掉，然后成为许多鱼类、海鸟和海洋哺乳动物的猎物。

这项新研究最近发表在 水生微生物生态学， 发现混合营养物种 阿拉斯加湾浮游生物的比例较大 在两次主要热浪期间（2014 年至 2016 年和 2019 年），海洋温度高于平均海洋温度年份。 即使在混合营养生物中，更通用的物种——那些能够以更广泛的浮游植物为食并与更广泛的浮游植物建立关系的物种——也比更专业的物种更好地在热浪中生存下来。 “在高度变化的环境中，拥有多种生活方式可能非常有利，”西华盛顿大学高级海洋科学家、该论文的主要作者苏珊娜·斯特罗姆 (Suzanne Strom) 说。

研究表明，这些适应性强的混合营养生物在热浪年对整个阿拉斯加湾生态系统至关重要，因为它们有助于调节海洋变暖的一个主要后果：增加分层，或将海水分成不同的层。 这种效应可以防止营养物质的混合，否则会为强大的水生生态系统提供燃料。 特别是在相对持续时间较长的热浪中，分层水域可以通过将营养物质截留在表面而导致浮游植物大量繁殖。 一旦这些营养物质被吃掉，水华就会消散，留下氧气耗尽的区域，并且分层会阻止更多的营养物质上升到表面以重新开始循环。 这可能导致鱼类和其他物种死亡。

“那时，混合营养生物在该系统中真正变得重要，”马里兰大学环境科学中心的名誉教授黛安·斯托克（Diane Stoecker）说，她没有参与最近的论文。 这些生物体的混合策略——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——使它们在如此贫乏的时期更加高效。 这意味着，由于缺乏新的营养物质而处于崩溃边缘的食物网，在混合营养生物存在的情况下可能比没有混合营养生物的情况下能够维持更长时间。

随着气候变化使 海洋热浪更加频繁和严重对于科学家来说，了解哪些物种或过程可能为生态系统提供缓冲至关重要。 这项新研究表明，尽管最近的海洋热浪非常严重，但如果没有混合营养浮游生物及其为北海海洋食物网提供的恢复力，情况可能会更糟。

未参与这项新研究的加州大学圣巴巴拉分校生态学家克里斯·弗里（Chris Free）表示：“这些海洋热浪让我们了解了未来温暖的情况。” “虽然它们带来了很多混乱，但研究它们也非常重要，因为它们可以帮助我们了解该地区变暖后的情况，从而为未来做好准备。”