【熱聞】【智惠農(nóng)民】海草為何“重返海洋”？一文了解海草的前世今生

“像一顆海草海草，隨波飄搖，海草海草，浪花里舞蹈……”這首耳熟能詳?shù)暮２莞栾L(fēng)靡一時(shí)，但你們真的了解海草嗎？

海草（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

海草的進(jìn)化歷史

(相關(guān)資料圖)

海草是海洋中唯一的沉水被子植物，有根、莖、葉的分化。海草能在水中授粉，其特殊的絲狀花粉結(jié)構(gòu)提高了傳粉效率，繼而開(kāi)花、結(jié)果、散播種子、萌發(fā)，完成生活史。

在志留紀(jì)時(shí)期，植物最初以海生藻類存在；志留紀(jì)末期時(shí)，海草跟其他許多植物一樣從水中進(jìn)化到了陸地；到了白堊紀(jì)中期，海草又重新返回海洋。因此海草經(jīng)歷了從海洋到陸地，再?gòu)年懙胤祷睾Ｑ蟮倪^(guò)程。

海草為何重返海洋？人們對(duì)此還知之甚少。

在復(fù)雜的進(jìn)化過(guò)程中，海草丟棄了陸生被子植物常見(jiàn)的氣孔，并進(jìn)化出通氣組織以適應(yīng)水下的低氧環(huán)境。此外，海草還丟棄了紫外保護(hù)及感受遠(yuǎn)紅光的光敏色素基因——這可能與水下的弱光環(huán)境有關(guān)；丟棄了與乙烯合成有關(guān)的基因——或許是因?yàn)橐蚁┳鳛橐环N氣體，在水中無(wú)法發(fā)揮作用。同時(shí)，海草獲得了調(diào)節(jié)離子代謝、營(yíng)養(yǎng)吸收、氣體交換和其他生命活動(dòng)的獨(dú)特基因，并豐富了細(xì)胞壁的組成成分，使得自身能夠適應(yīng)高鹽、高滲透壓的海洋環(huán)境。

海草的種類與分布

世界海草種類共有74種，隸屬6科13屬，生物多樣性較低。海草分布很廣，除極地以外，幾乎所有的淺海海域都有分布，面積約27萬(wàn)平方公里。在中國(guó)，海草共有22種，隸屬4科10屬，約占全球海草種類的30%。按照海域特點(diǎn)可分為南海分布區(qū)和黃渤海分布區(qū)。南海分布區(qū)屬印度洋—太平洋熱帶海草分布區(qū)，有9屬15種，以喜鹽草分布最廣；黃渤海分布區(qū)屬北太平洋溫帶海草分布區(qū)，有海草3屬9種，主要以鰻草屬和蝦形草屬為主，其中鰻草分布最廣。

中國(guó)海草分布（圖片源于《生物多樣性》鄭鳳英等，2013）

中國(guó)海草的種類與分布（鄭鳳英等，2013；黃小平等，2016）

中國(guó)海草優(yōu)勢(shì)種-鰻草（左），喜鹽草（右）（圖片來(lái)自AlgaeBase）

海草床有哪些生態(tài)服務(wù)？

海草床由一種或多種海草大面積連續(xù)成片組成，它與珊瑚礁、紅樹(shù)林并稱為地球上典型的三大藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，是全球海洋生態(tài)與生物多樣性保護(hù)的重要對(duì)象，海草床的生態(tài)服務(wù)價(jià)值每年高達(dá)1.9萬(wàn)億美元。它可以阻止海岸帶被侵蝕，緩解洪水和風(fēng)暴潮影響；為海洋生物提供產(chǎn)卵、孵化和育幼場(chǎng)所；維護(hù)生物多樣性，為海馬等保護(hù)物種提供庇護(hù)所；緩解海洋酸化，為海洋充氧；保持沉積物穩(wěn)定，改善海水透明度。最重要的是，海草床每年儲(chǔ)碳量為 4.2 ~ 8.4 Pg，可以幫助減緩二氧化碳排放，是全球變暖威脅的潛在解決方案之一。

膠東有一項(xiàng)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，就是用海草做房屋頂，至今已有200多年歷史。紅須根蝦形草纖維含量更高，是海草房建造上好的原料。該房屋就地取材，具有防蟲(chóng)防霉防火、結(jié)實(shí)耐用、隔熱保溫的特點(diǎn)。如今，海草房被譽(yù)為“國(guó)內(nèi)生態(tài)民居活標(biāo)本”，成為膠東當(dāng)?shù)匾坏廓?dú)具特色的美麗風(fēng)景。

海草是海洋生物的棲息地（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

海草房（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

警惕！海草床正在不斷退化

由于全球氣候變化以及人類活動(dòng)的影響，海草正面臨全球性的衰退危機(jī)。海草的覆蓋率正在以每年1.5 %的速度消失。據(jù)調(diào)查，全球7個(gè)海草生物區(qū)域總體呈下降趨勢(shì)，凈損失5600平方公里，占調(diào)查草甸面積的19.1 %。海洋變暖是海草面臨的最嚴(yán)重威脅，這導(dǎo)致了海草分布范圍收縮以及部分邊緣種群的滅絕。除此之外，人類活動(dòng)如破壞性的捕撈和養(yǎng)殖使海草棲息地破碎；碼頭建設(shè)、填海等行為直接侵占了淺水海域，阻礙了海草的生長(zhǎng)；沿岸工業(yè)和生活排污導(dǎo)致海洋水質(zhì)和底質(zhì)受到污染，加速了海草床的退化。最近有研究發(fā)現(xiàn)，海草光系統(tǒng)的放氧復(fù)合體易光失活。因此，海草的衰退還可能與其內(nèi)在的生物脆弱性有關(guān)。我們的“海底草原”正經(jīng)歷著嚴(yán)重的磨難。

根據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄的分類和標(biāo)準(zhǔn)，20 %的海草被列為易?；?yàn)l危物種。我國(guó)的具莖鰻草和寬葉鰻草被列為“近?！蔽锓N；叢生鰻草、紅纖維蝦形草和貝克喜鹽草被列為“易危”物種；黑纖維蝦形草被列為“瀕?！蔽锓N。隨著海草受威脅的程度不斷加重，海草提供的生態(tài)服務(wù)功能很可能在幾十年內(nèi)喪失。

如何保護(hù)、修護(hù)“海底草原”？

我國(guó)目前已建有海南省陵水新村港與黎安港海草特別保護(hù)區(qū)和河北省唐山海草床自然保護(hù)地，近期又劃定了覆蓋絕大多數(shù)海草床的海洋生態(tài)保護(hù)紅線。我們還需要普及海草生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，增強(qiáng)人們的保護(hù)意識(shí)，使其自覺(jué)維護(hù)海草棲息地生境。同時(shí)還應(yīng)尋求生態(tài)友好的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，拒絕傾倒垃圾、排放污水和拖底作業(yè)等人為破壞，使“海底草原”得到有效保護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)人與海草和諧共處。

海草移植和種子播種是目前海草修復(fù)最常用的方法，但效率不高。開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便易行的海草床修復(fù)技術(shù)、擴(kuò)大海草種源提供能力，是高效開(kāi)啟海草修復(fù)工作的重要環(huán)節(jié)。另外，盡快突破海草遺傳操作體系，運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)培育耐高溫等抗逆能力強(qiáng)的“超級(jí)海草”，可能是保護(hù)或修復(fù)海草床的根本辦法。

作者：文云（煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院研究生）

審核專家：張全勝（煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院教授 研究生導(dǎo)師）

策劃：劉雅丹 武玥彤

校審：張柳艷（實(shí)習(xí)）

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