波斯湾的史前“牛群”,地质历史的碳汇证据。
本文来源于海潮天下(Marine Biodiversity)
欢迎微信搜索“海潮天下”,关注全球环境治理一手资讯!
图源:Pyenson ND, Sakal F,等人
海草床作为沿海重要的“蓝色碳汇”,在全球碳循环中扮演着关键角色。但科学界一直难以确定海草生态系统在地质历史上究竟持续了多久,其演化历史存在一个巨大的“时间黑洞”。主要困境在于,海草的植物组织化石极难保存,造成了其自身的化石记录非常贫乏,所以,直接研究其在地质时间中的演变几乎不可能。儒艮和海龟等植食性海洋动物,被认为是海草床的“生态系统工程师”,它们的觅食行为改造了栖息地,影响了营养物质循环。科学家们虽然知道这一生态功能对维持海草床健康至关重要,但对于这种工程作用是何时、如何演化而来的,仍缺乏清晰的了解。儒艮所属的海牛目动物,其祖先在始新世才从陆地走向海洋,科学家们需要化石证据,才能追溯其水下觅食生态角色的起源时间。
海潮天下(Marine Biodiversity)小编读到一篇最新研究。2025年12月10日,一篇题为《卡塔尔大量早期中新世海牛化石揭示东特提斯海海草生态系统工程师的反复演化》的研究文章,登上了PeerJ期刊。这项工作由史密森尼学会的尼古拉斯·皮延森(Nicholas Pyenson)、卡塔尔博物馆的费尔汗·萨卡尔(Ferhan Sakal)等人合作完成。研究人员在卡塔尔发现了一处密度异常高的早期中新世儒艮科(Dugongidae)化石遗址,为我们理解海草生态系统中的关键消费者,如何在地质历史中发挥作用提供了重要证据。
海草生态系统被公认为重要的碳汇,对于生态环境具有巨大价值。维持其功能,离不开儒艮(Dugong dugon)这类高营养级消费者的保护。今天的研究显示,海龟和儒艮这些植食性海洋脊椎动物,在海草群落中觅食,扮演着“生态系统工程师”的角色。儒艮在进食时挖掘出的觅食路径和凹坑,正是它们通过生物扰动促进营养物质循环和提高其有效性的方式。
化石点现场。摄影:Clare Fieseler
不过,尽管海牛目(Sirenia)动物的化石记录能追溯到始新世或渐新世,但海洋植食性动物何时开始扮演这种工程角色,以及海草生态系统本身在地质时间中的持续状态,一直缺乏确凿的证据。海草的化石不易保存,稀少得很,因此科学家们通常借助相关海洋植食性动物的化石记录,才能进行推断。
研究团队在卡塔尔Al Maszhabiya地区进行勘察,在一个不到一平方公里的地层中,他们记录到172处以上含有儒艮科骨骼材料的化石点。
2023年,科学家们对位于卡塔尔西南部的化石遗址AlMaszhabiya进行了勘察。他们原以为会发现一些海牛化石,但最终的发现却是世界上最丰富的海洋哺乳动物沉积层之一。摄影:Ferhan Sakal, Qatar Museums
这些化石点位于早期中新世(约2300万至2160万年前)达姆组(Dam Formation)的Lower Al-Kharrara段。经分析,这些数量庞大的遗骸代表了一个新的化石儒艮亚科物种。特别是,这个物种与同期在东特提斯海其他地区发现的儒艮科动物没有关联,并且和现今生活在波斯湾的现代儒艮也存在遥远的亲缘关系。
▲上图:研究人员描述了一具来自该遗址的2100万年前的海牛化石,并将其命名为一个新物种:萨伊华海牛卡塔尔(Salwasiren qatarensis)。摄影:Ferhan Sakal, Qatar Museums
这种化石遗址中单一类群占据优势的组合模式,恰好与今天波斯湾地区活体和死亡儒艮群落的生态多样性和地理分布特征相似。这项发现有力地表明,在过去约两千万年的时间里,波斯湾地区曾反复演化出由不同儒艮类群构成的海牛群落。
▲上图:该研究团队赠送给王敏幹(John MK Wong)教授的化石儒艮的3D头骨模型。供图:John Wong
这项研究成果,填补了海草生态系统历史记录中的空缺,也与新生代期间发生的海洋生物多样性热点迁移事件相吻合。它显示出,早期中新世的阿拉伯地区曾是一个海洋生物多样性的热点,随后这个热点才逐渐向东转移,最终落脚到现代儒艮仍旧繁衍生息的印澳群岛。鉴于当前波斯湾的儒艮种群正受到气候变化等威胁,这项研究提供的地质历史对比数据,对于预测未来海草群落对环境变化的生物学响应具有重要的参考价值。
感兴趣的海潮天下(Marine Biodiversity)读者可以参看全文:
PyensonND,SakalF,LeBlancJ,BlundellJ,KlimKD,MarshallCD,Velez-JuarbeJ,WolfeK,Al-NaimiF.2025.High abundance of Early Miocene sea cows from Qatar shows repeated evolution of seagrass ecosystem engineers in Eastern Tethys. PeerJ13:e20030
https://doi.org/10.7717/peerj.20030
THE END·拓展阅读
【百科知识】儒艮是什么?长啥样?
儒艮(Dugong dugon)是儒艮科(Dugongidae)中唯一现存的物种,也是世界上极少数以海草为主食的海洋哺乳动物之一。自1776年由缪勒(Müller)首次命名以来,儒艮一直被视为热带和亚热带浅海生态系统的重要组成部分。但由于海草床退化、船只撞击及海洋污染等多种人为因素,儒艮的全球种群数量持续下降。在全球范围内,世界自然保护联盟(IUCN)目前将其列为“易危”(Vulnerable)物种。
儒艮是极少数以海草为主食的海洋哺乳动物之一,对维持海草生态系统的结构和功能具有关键作用。人类活动造成的栖息地退化(尤其是海草床的破坏)、船只撞击、渔具缠绕、螺旋桨事故、水质污染等,是导致儒艮数量锐减的主要威胁因素。▲上图:一对母子儒艮。图源:MECC
儒艮只吃海草,因此,健康的海草床生态系统对于这一物种至关重要。▲上图:卡塔尔海域的海草床。©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 海潮天下
▲上图:海草可以说是海洋生态系统的“基石”,它们的作用可不仅仅是长在海底那么简单。海草草甸就像海底的“大房子”一样,为各种各样的海洋生物提供了栖息和藏身之处。大到鲨鱼、儒艮,以及各种尺寸的鱼类、虾、蟹,还有大家熟悉的海龟、海马、绿海龟,以及许多的海洋生物,都依赖这片“海底草原”生存。据统计,全球有超过1000种海洋生物和海草生态系统息息相关,其中不少还是渔业资源的重要来源。可以说,海草不仅是海洋生物的家园,也是许多沿海渔民赖以生存的“粮仓”。©摄影:王敏幹(John MK Wong)
【百科知识】《全球儒艮现状与保护需求评估报告(2025)》
《全球儒艮现状与保护需求评估报告(2025)》是2025年10月12日发布的一份全球旗舰报告,是指导未来全球儒艮保护与政策的一份权威指南。该报告由联合国《保护野生动物迁徙物种公约》(CMS)组织了全球70余位专家共同撰写,是自2002年以来对全球儒艮分布范围种群情况的首次全面更新。
▲上图:《全球儒艮现状与保护需求评估报告(2025)》发布会·报告简介。©海潮天下(Marine Biodiversity)摄影
儒艮是海牛目(Sirenia)儒艮科(Dugongidae)下唯一幸存的物种,属于中型海洋哺乳动物。它们的分布范围极其广阔。《全球儒艮现状与保护需求评估报告(2025)》指出,儒艮繁殖率极低,对人为影响异常脆弱,在全球范围内被IUCN红色名录列为“易危”物种;在区域层面,儒艮面临更严重的威胁,例如琉球群岛和东非沿海的亚种群已被列为“极度濒危”。
儒艮面临的主要威胁包括渔业兼捕、传统捕猎、船只撞击、栖息地丧失、螺旋桨伤害、塑料污染等等等。该报告还评估了全球九个区域的儒艮状况,如波斯湾种群数量稳定在5000头左右,东非种群因捕猎和渔网兼捕严重下降。为有效保护儒艮,该报告建议改进科学评估,采用合适的种群规模估算和海草测绘技术,量化海草栖息地的“蓝碳”生态价值,加强区域协作,关注小种群保护。
▲上图:2025年10月14日,在阿联酋的SeaWorld,一头正在津津有味地啃生菜的圈养中的儒艮。©Linda Wong 摄影 | 海潮天下(Marine Biodiversity)
【儒艮视频】请欣赏一段视频。这段视频是2024年在卡塔尔海域用无人机拍摄的;可以感受一下无人机的视角、以及儒艮种群的情况。图源:MECC
【参考资料】
《全球儒艮现状与保护需求评估报告(2025)》下载:
https://dugong.cms.int/publication/global-assessment-dugong-status-and-conservation-needs
声明:本文仅代表资讯,供读者参考,不代表平台观点。
论文出处 | https://peerj.com/articles/20030/
编译 | 王海诗
编辑 | 海潮君
日期 | 2025年12月10日
「海潮天下」(Marine Biodiversity)致力于成为全球环境治理与生物多样性保护的先锋平台。我们以科学为锚点,深度解读生态系统的运行密码,追踪最新国际前沿研究,分享创新保护实践——从海洋到湿地,从深海基因库到气候智慧型农业,从濒危物种拯救到生态修复技术,从可持续渔业到BBNJ谈判,从塑料污染条约到减塑捡塑以及绿色金融政策…… 我们追求前沿、最新、有价值。这里是学术服务平台、资讯窗口。用专业守护生命网络,重塑人与自然的关系~