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对于切萨皮克牡蛎来说,前进的道路要追溯到化石记录

Rowan Lockwood holding a fossilized oyster shell
大牡蛎/老牡蛎: 罗文·洛克伍德在对切萨皮克湾牡蛎进行古生物学分析时,展示了900块牡蛎化石中的一块。她和合著者罗杰·曼认为,化石床描绘了一个健康的切萨皮克生态系统的牡蛎种群。Stephen Salpukas摄

牡蛎曾经主导着切萨皮克湾的生态系统,如果不让弗吉尼亚砂藻恢复其作为切萨皮克顶级过滤器的辉煌岁月,那么海湾要完全恢复生态健康是很困难的,如果不是不可能的话。

罗文·洛克伍德和罗杰·曼恩认为,你必须回到化石记录中,才能理解完全牡蛎化的切萨皮克的概念。他们的论文《切萨皮克湾牡蛎保护的古生物学视角》发表在《哲学汇刊B》的一期特刊上,题为“过去是一个陌生的国家:化石记录实际上能给保护提供多少信息?”

洛克伍德是威廉玛丽学院地质系的教授,并担任系主任。曼恩是该大学弗吉尼亚海洋科学研究所渔业科学系的教授。他们的合作将洛克伍德对切萨皮克长期死亡的牡蛎的研究与曼恩对当今牡蛎状况的专业知识融合在一起。

他们的论文研究了来自三个更新世珊瑚礁的900只牡蛎化石,并将它们与今天的牡蛎进行了比较。洛克伍德和曼恩采用古生物保护学的方法创建了一个模型,展示了切萨皮克湾在人类出现之前的样子和功能。

基本上,史前牡蛎更大,数量更多,因此过滤了更多的水。

“这显然是一个越大越好的例子,”洛克伍德说。“与较小的牡蛎相比,较大的牡蛎过滤更多的水,去除更多的藻类,产生更多的后代,缓冲更多的酸性海湾水,回收更多的氮,甚至可能埋葬更多的碳。”

这篇论文列举了以牡蛎为基础的生态系统以及那些希望将其恢复到切萨皮克和其他地方的人所面临的三管齐下的挑战:过度捕捞、疾病和海岸退化。

海湾的牡蛎数量大约是历史水平的1%。这篇论文引用的种群密度从每平方米1500只牡蛎到零不等。几个世纪以来牡蛎的大量收获可以解释这种现象,但更棘手的问题是牡蛎的大小——牡蛎越来越小。现代牡蛎比它们遥远的祖先小30%左右。

曼恩说:“现存牡蛎种群的寿命和末端大小存在一个基本的、人们知之甚少的问题。”“在过去20年左右的时间里,我们的种群评估项目在弗吉尼亚切萨皮克湾测量了200多万只牡蛎,化石种群中常见的大型牡蛎非常罕见。”

Roger Mann is a professor in the Department of Fisheries Science at W&M's Virginia Institute of Marine Science (Courtesy photo)曼恩指出,今天詹姆斯河牡蛎的生长速度可以与詹姆斯敦岛的井中发现的贝壳相媲美,詹姆斯敦岛是欧洲殖民者最早牡蛎的一个很好的代表。

洛克伍德补充说,切萨皮克牡蛎自更新世以来一直显示出相同的生长速度,“这意味着牡蛎今天和以前一样生长得很好,”她说。

她补充说,研究人员在没有收获和偷猎的地区发现了一些罕见的更新世大小的牡蛎。洛克伍德指出,牡蛎越来越小的原因很简单,因为它们的寿命没有那么长。

“那么问题是什么呢?”我们可以从两种地方病开始——MSX和Dermo——它们会慢慢杀死牡蛎,”Mann说。“尽管有越来越多的证据表明人们对这些疾病产生了耐药性,而不是耐药性,但它们的流行程度和强度仍然很高。”

曼恩补充说,另一个问题源于水质的整体下降,这是整个切萨皮克流域人类过度发展的结果。

“牡蛎是有耐受性的,”他说,“但我们不应该对具有挑战性的生长条件导致现存种群过早死亡感到惊讶。”

洛克伍德指出,过度捕捞是切萨皮克牡蛎面临的第三个挑战。她认为这是抑制牡蛎大小和数量的主要原因。更大的牡蛎繁殖能力更强,对疾病的抵抗力更强,而且是更好的过滤器。

但牡蛎是一个长期高效的渔业的目标。目前的牡蛎技术可以在贝类接近最大尺寸之前就把它们捞起来。盘子里或炖锅里的牡蛎已经过滤掉了最后一口切萨皮克酒。

曼恩解释说,牡蛎是被称为海底-远洋耦合的生态过程中的工具驱动者。简单地说,这个术语是指水柱的底栖(底层)和上层(上层)之间的营养交换。

“但牡蛎在切萨皮克湾等河口的作用可以说要复杂得多,”他说,并补充说,他和他的海洋科学家同事们在理解牡蛎在生态过程中作用的其他方面“取得了进展”,包括碳埋藏和水质稳定。

洛克伍德和其他科学家对牡蛎化石的研究表明,牡蛎统治切萨皮克和其他大西洋中部河口达300万年之久。在海平面上升和下降的时代,它们顽强地坚持着,在海湾上下迁徙,在新的领土上形成新的珊瑚礁。

Fossilized oyster shells retain the bands by which scientists can track the annual growth of the creature. (Photo by Stephen Salpukas)在殖民时期之前,人类捕捞牡蛎可能是可持续的,但牡蛎挖泥船的发明使捕捞量增加了几个数量级。现在马里兰州和弗吉尼亚州都对疏浚进行了限制。曼恩说,目前已经采取了一些缓解措施,主要是为了维持渔业。

曼恩还指出,除了牡蛎渔业的作用之外,还有更多的问题。他指出,在前殖民时期,切萨皮克流域的人口估计不到100万。

“这个数字现在大约是1400万,我们都有高影响力的足迹,”他说。“所有这些都转化为海湾水的影响。这不仅仅是捕鱼的问题,而是1400万人口的问题。”

洛克伍德对此表示赞同:“这是一种微妙的平衡,需要权衡依赖海湾的人、文化和生态系统的需求。我希望看到我们从更长远的角度来看待海湾的恢复,一个以进化和生态为基础的恢复。”