死亡给生命投下阴影,不仅对人类,也对其他动物、植物乃至整个生态系统。在某些方面,这一现象众所周知。一棵倒下的树会长出大量蘑菇,同时为蚂蚁、甲虫以及以它们为食的生物提供栖息地。但一篇新论文认为,这些力量在几乎所有生态系统中都扮演着重要但鲜为人知的角色,某些物种的遗骸在它们死后很久仍会施加显著影响。
这项周三发表在《科学进展》上的研究声称是“首次在大陆尺度上评估活的基础物种如何受到其死亡同类的影响”。这些“基础物种”通常提供生态系统的物理架构,并且往往是其最丰富的生物——树木、草、珊瑚、牡蛎。该研究考察了从热带到亚极地、从山地到海洋的10个生态系统的数据。论文发现,除一个生态系统外,在所有其他生态系统中,死亡遗骸显著改变了同种或类似物种的活体生物的生长、存活或组成。在某些情况下,死亡物质提供了帮助,而在其他情况下则构成了限制。作者认为,无论哪种方式,其影响都比先前所知的要广泛得多。
“这是一个惊人普遍的线索,”主要作者、科罗拉多大学博尔德分校环境数据科学创新与影响实验室的博士后研究员凯·科佩基说。气候变化和人类发展正在全球范围内加剧干扰,从更频繁和更严重的热浪、野火到更强的风暴。这些干扰导致更多死亡,因此对死者和生者之间关系的更深入理解可以帮助科学家和其他人在生态系统面临更大压力时更好地保护和恢复它们,科佩基说。“操纵基础物种的死亡遗骸可能是一种非常基于自然的干预方式,”科佩基说。
研究中包含的一些动态已被充分理解,并已纳入生态系统管理。例如,在疏浚后,科学家和其他人会向受损的珊瑚礁添加牡蛎壳以促进新生长。在高草草原上,长期使用计划烧除来烧掉抑制新芽的枯草。但作者发现,几乎在他们考察的每个地方都存在类似的动态。东部铁杉在死后仍然站立,通过调节周围的微气候帮助新的铁杉幼苗茁壮成长。在北方森林的野火之后,让骨架般的树木保持站立意味着周围土壤中的种子密度更高。一些死亡则产生相反效果。因海洋热浪而死亡的枝状珊瑚的残骸加速了其现存亲属的衰退。事实证明,它们的骨骼结构寄生了与珊瑚竞争的大型藻类。在盐沼中,死亡的植被损害了活草。
未参与该研究的普林斯顿大学生态学教授安德鲁·多布森表示,虽然从某种程度上说,树木和其他物种即使在死后也会改变其环境是显而易见的,但他惊讶于这些效应的持久性和普遍性。他还强调,该研究显示了长期研究的重要性和实用性,而随着特朗普政府削减科学经费,这些研究正受到威胁。该研究利用了作为国家科学基金会长期生态研究网络一部分收集的数据,该网络包括美国各地生态系统的数十年数据集。据《西雅图时报》报道,该网络去年曾是特朗普政府预算削减计划的目标,而政府今年春天的预算请求要求将国家科学基金会的总研究及相关活动削减近60%。“理解自然世界如何运作对我们的生存至关重要。”