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气候变化正在影响入侵动物物种的传播

哪些因素影响了入侵物种在海洋中的传播?这个问题的焦点是一个专家小组从阿尔弗雷德韦格纳研究所,亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI),班戈大学(英国威尔士),格赖夫斯瓦尔德大学的动物学研究所和博物馆DFG-sponsored的背景下研究培训集团2010响应(生物反应的小说和改变环境)。他们的研究结果刚刚发表在Ecography杂志上(DOI: 10.1111/ecog.04725)。

在我们的海洋中,甲壳类动物主导着许多沿海栖息地的食物网。此外,作为全球航运船只上的“偷渡者”,许多蟹类已经扩散到远离它们天然家园的地方。亚洲岸蟹半血蟹就是这些入侵物种的一个很好的例子:在短短几十年里,这种原产于太平洋的物种已经扩散到全球许多角落。到20世纪80年代,它已经进入了北美的大西洋海岸,到90年代,它已经在欧洲的沿海水域站稳了脚跟。在北美和北欧,这一物种正在向越来越北的地方扩散,向迅速变暖的极地水域扩散。在它们入侵的生态系统中,这些螃蟹的数量很快就会达到如此高的水平,以至于像欧洲海岸蟹类maenas这样的本地物种受到影响或被转移。此外,它们在它们的新家园中施加了相当大的捕食压力,经常大量捕杀诸如贻贝或海岸小蟹之类的海洋无脊椎动物,并在这个过程中从其他物种那里夺走这些食物来源。这可以对被入侵的生态系统产生持久的变化。

但是气候变化是如何影响入侵海洋物种的传播的呢?入侵物种的特点往往是对温度和盐度等环境因素的波动有较高的耐受性,因此更能适应海洋气候变化的影响。这个研究团队,包括来自Alfred Wegener研究所、班戈大学(英国威尔士)和格里夫斯瓦尔德大学的成员,特别关注了亚洲海岸蟹的早期发育阶段,并检查了它微小的幼虫,它们漂浮在水层中生长。由于已经证实许多海洋生物的幼虫对环境波动比它们的成虫更敏感,这些幼虫往往是建立新种群的“瓶颈”。

此外,考虑到气候变暖的因素,研究试图开发模型来预测亚洲海岸蟹向北扩散的速度。该项目的主要问题是:关于幼虫发育的季节性影响的发现是否有助于这种预测?在这项研究中,研究小组首先测量了幼虫的发育参数,例如在不同水温下的存活率和发育所需的时间。为此,在AWI位于Helgoland的设施里,他们在实验室里研究了它们幼体发育阶段的持续时间;他们调查了蟹幼虫在田间的发生情况。在机械模型的帮助下,作者能够确定交配季节的时间框架,在这个时间框架中,水温需要超过某个阈值,以便幼虫成功地发展成幼蟹。这个模型显示了亚洲海岸蟹沿英格兰北部和挪威海岸向北扩散的巨大潜力。

根据AWI生物学家加芙托雷斯博士和路易斯博士,一位生物学家AWI和第一作者,“我们的研究证实,当涉及到预测的气候传播海洋动物,我们需要特别关注发展的早期阶段,因为它们是关键解决新的栖息地和建立永久的人口。”Greifswald大学动物研究所和博物馆的Steffen Harzsch教授补充说:“研究培训小组RESPONSE通过跨学科合作为我们提供了一个杰出的平台,用于科学地研究气候变化的各个方面,这些合作远远超出了Greifswald的范围。”

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