珊瑚礁危机，死亡的基底物竟成棘冠海星的天堂？

棘冠海星在退化的珊瑚栖息地中茁壮成长

一种新理论解释了棘冠海星幼年时期（俗称海星）如何破坏珊瑚礁的稳定性。“退化礁石框架”解释了棘冠海星赖以生存的活珊瑚的消失如何反而使棘冠海星幼年时期受益。随着活珊瑚的减少，这些海星聚集在碎石栖息地中，而这些碎石栖息地正是棘冠海星幼年时期的育儿所。

这项研究由悉尼大学的玛丽亚·伯恩教授和海洋科学研究员肯尼迪·沃尔夫博士共同完成，揭示了珊瑚健康与 COTS 种群动态之间的相互作用，为保护工作提供了重要见解。

这项研究提出了“珊瑚礁退化假说”，以更好地理解为何尽管人们付出了巨大的努力来控制其影响，但 COTS 仍然能够如此持久。棘冠海星以活珊瑚为食，而活珊瑚的消失反而使幼年棘冠海星受益。随着活珊瑚的减少，这些海星聚集在碎石栖息地，作为幼年海星的育儿所。当珊瑚开始恢复时，这些等待孵化的幼鱼的积累可以促进 COTS 的脉冲式出现，因为它们会转变为以珊瑚为食的成年海星。这加剧了珊瑚礁消失和礁石退化的循环。

参考文献：Kennedy Wolfe, Maria Byrne. Dead foundation species create coral rubble habitat that benefits a resilient pest species. Marine Environmental Research, 2024; 106740 DOI: 10.1016/j.marenvres.2024.106740

一、珊瑚碎石栖息地是如何形成的？它对海洋生物有什么影响？

珊瑚碎石栖息地是由死亡的珊瑚和其他钙质生物的骨骼（如文石和方解石）分解后形成的。这个过程通常包括死亡和分解、矿化作用、胶结和结合、生物侵蚀。

• 死亡和分解：当珊瑚死亡后，其骨骼开始分解，形成碎石。
• 矿化作用：在矿化过程中，高镁方解石的含量增加，相邻沉积物之间的间隙消失，珊瑚骨架的空隙率从40-50%下降到12%。
• 胶结和结合：在胶结和结合过程中，珊瑚骨架的抗压强度从4-7 MPa增加到40 MPa以上。
• 生物侵蚀：如藤壶等生物的侵蚀会进一步影响珊瑚骨架的结构和强度。

珊瑚碎石栖息地对海洋生物有多方面的影响。珊瑚碎石为许多海洋生物提供了庇护所和栖息地，特别是对一些小型无脊椎动物和鱼类。这些碎石栖息地有助于维持和促进海洋生物的多样性，提供了繁殖和觅食的场所。珊瑚碎石有助于吸收和分散海浪的能量，保护沿海地区免受侵蚀。这些栖息地在生态系统中起到重要的平衡作用，支持了许多关键物种的生存。

二、荆棘冠海星对珊瑚礁生态系统的影响有哪些？荆棘冠海星如何适应珊瑚碎石栖息地？

棘冠海星（Crown-of-Thorns Starfish，COTS）是一种以珊瑚为食的棘皮动物，对珊瑚礁生态系统构成了严重的威胁。荆棘冠海星以珊瑚为食，暴发时会大量捕食珊瑚，导致珊瑚大面积死亡。在一些地区，如太平洋西部和南部，荆棘冠海星暴发导致超过90%的珊瑚死亡。珊瑚死亡后，珊瑚礁的结构复杂性降低，影响了其他依赖珊瑚礁栖息的生物，如鱼类和无脊椎动物。荆棘冠海星暴发会改变珊瑚群落的组成，减少珊瑚和鱼类的多样性。珊瑚礁的恢复是一个缓慢的过程，荆棘冠海星的持续破坏会延缓珊瑚礁的恢复速度。

棘冠海星如何适应珊瑚碎石栖息地的？珊瑚碎石提供了理想的庇护所，使荆棘冠海星的幼体能够在其中生存和发育。这些碎石栖息地保护幼体免受捕食者的侵害，并提供了适宜的环境条件。雌性荆棘冠海星每年产卵数量高达50万至2亿个，环境变化只要稍微提高幼体的存活率，就会导致成体数量的大量增加。荆棘冠海星幼体对环境变化具有较高的适应能力，能够在温度升高的条件下存活。在气候变暖的背景下，珊瑚碎石栖息地的范围扩大，为荆棘冠海星提供了更多的生存空间。

棘冠海星对珊瑚礁生态系统的影响是深远的，其对珊瑚碎石栖息地的适应能力也进一步加剧了对珊瑚礁的破坏。因此，控制荆棘冠海星的数量，保护珊瑚礁生态系统是一个长期而艰巨的任务。

值得注意的是： 荆棘冠海星的暴发往往与环境因素和人类活动密切相关，如海水温度升高、营养盐增加等。因此，要有效控制荆棘冠海星，需要综合考虑生态系统、气候变化和人类活动等多方面因素。

三、这种现象对整个海洋生态系统会产生怎样的影响？

研究发现，棘冠海星在退化的珊瑚栖息地中茁壮成长，珊瑚礁退化，棘冠海星爆发。这种现象不仅影响珊瑚礁本身，还对整个海洋生态系统产生深远的影响。

珊瑚礁是海洋生物多样性最高的生态系统之一，荆棘冠海星的捕食会直接导致珊瑚覆盖率下降，许多依赖珊瑚礁生存的生物（如鱼类、无脊椎动物）失去栖息地和食物来源，从而导致生物多样性降低。珊瑚礁是海洋食物链的基础，荆棘冠海星的暴发会破坏这一基础，导致整个食物链发生紊乱。珊瑚礁生态系统是一个复杂的系统，各个物种之间相互依存，相互制约。荆棘冠海星的过度捕食会打破这种平衡，导致生态系统失衡。

珊瑚礁具有保护海岸线的作用，珊瑚礁的破坏会加剧海岸线侵蚀，威胁沿海地区的生态安全。珊瑚礁是许多经济鱼类的产卵场和育苗场，珊瑚礁的破坏会直接影响渔业资源，给沿海居民的生计带来威胁。珊瑚礁通过造礁作用吸收大量的二氧化碳，有助于减缓气候变化。珊瑚礁的破坏会削弱其固碳能力，加剧海洋酸化。珊瑚礁是重要的旅游资源，珊瑚礁的破坏会严重影响旅游业的发展，给当地经济带来损失。

荆棘冠海星对珊瑚礁生态系统的破坏不仅仅是局部问题，而是会对整个海洋生态系统产生深远影响。因此，保护珊瑚礁，控制荆棘冠海星的数量，已经成为全球性的生态保护问题。

四、思考

除海水温度升高和营养盐增加外，还有哪些环境因素或人类活动可能触发荆棘冠海星的暴发？不同海域荆棘冠海星暴发的诱因是否存在差异？是否存在某种预警机制，能够提前预测荆棘冠海星的暴发？

珊瑚碎石栖息地对其他海洋生物的长期影响是什么？这些栖息地是否会导致其他害虫物种的增加？

荆棘冠海星如何在不同环境条件下表现出高度的适应性？这种适应性是否可以在其他类似的海洋物种中观察到？

在荆棘冠海星暴发后，珊瑚礁生态系统的恢复潜力如何？有哪些有效的生态恢复策略可以帮助珊瑚礁从荆棘冠海星的破坏中恢复？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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