保护古生物学：从化石记录中提示如何重新生蚝切萨皮克
罗文·洛克伍德（Rowan Lockwood）正在从死去已久的牡蛎中提取大量数据。
洛克伍德是威廉玛丽大学地质系的教授，他把这些数据串在一起，为今天的切萨皮克湾的再生提出了一套建议。2月17日，她在波士顿举行的美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science）年会上讨论了她的发现。美国科学促进会是世界上最大的综合科学协会。
这场名为“切萨皮克湾牡蛎的过去、现在和未来”的演讲，借鉴了对生活在8万到50万年前的4000多只牡蛎化石的研究。这项工作是被称为保护古生物学的新兴分支学科的一个例子。
洛克伍德解释说：“保护古生物学就像保护生物学，只是用的是更古老的东西。”“我们的想法是利用化石记录、考古记录——甚至是历史记录——来帮助我们恢复生物多样性，理解为什么一些生物体和种群目前正在挣扎。”
在切萨皮克湾牡蛎恢复等情况下，保护古生物学方法对于建立生态系统恢复的真正基线是必要的。洛克伍德说，大多数生态管理者根据切萨皮克河100或200年前的样子建立基线。
更好的基线
“作为一名古生物学家，这对我来说太年轻了，”她说。“我想了解在人类开始产生影响之前，海湾是什么样子的，也许是1万年前。我想回顾过去，看看生态系统在几千年、几万年里是如何运作的。我想看看生态系统如何对气候变化和海平面上升等事情做出自然反应。”
洛克伍德提供了一些确凿的证据来证明史前切萨皮克人是什么样的。她展示了她的一个标本，一个巨大的50万年前的牡蛎，说：“它可以用作门挡。”
这种大小的牡蛎在史前切萨皮克是普遍现象，而不是例外，洛克伍德说，她的研究表明，海湾里到处都是这种巨大的牡蛎。她解释说，保护古生物学的方法为了解真正的基线生态系统提供了必要的背景。
洛克伍德说：“我们生活在现代，我们被困在一种思维模式中，认为我们今天看到的是自然的，而实际上，人类已经影响地球几千年了。”“切萨皮克湾的管理人员从未见过健康的牡蛎礁。他们从未见过任何接近天然牡蛎礁的东西。了解牡蛎如何运作的唯一方法就是回到过去。”
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洛克伍德的保护古生物学“时间机器”揭示的不仅仅是大量的大型牡蛎。她与一群威廉玛丽大学的本科生研究人员合作，使用了一套佳博体育技术，从切萨皮克的古代牡蛎中提取了一些有趣的数据点。他们通过一种被称为“硬化年代学”的过程来了解每只牡蛎的寿命。把化石壳锯成两半可以让研究人员计算生长带，就像树木的年轮一样。但是牡蛎壳中灰色和白色的生长带比树木年轮更复杂。
洛克伍德说：“仅仅数一数是不够的，因为天气变冷时牡蛎就会停止生长。”“在一些地方，当天气太热时，它们就会停止生长。在一些地方，当它们得到太多的淡水时，它们就停止生长了。”
如何使生蚝陈年
洛克伍德带了一些牡蛎到他的合作者、阿拉巴马大学的地质考古学家弗雷德·安德鲁斯的佳博体育。安德鲁斯的仪器可以让她钻到白色和灰色的生长带中，采集样本。
“我可以把这些样品放在质谱仪里，这样我就可以测量氧的同位素。这些氧的同位素使我能够通过时间重建温度，”她解释说。“所以我可以告诉你40万年前的冬天有多冷，夏天有多温暖。”
洛克伍德发现，她的古牡蛎的大小完全是长寿的结果；生长速度和今天切萨皮克的牡蛎没有什么不同。她的研究包括从特拉华州到北卡罗来纳州的一系列牡蛎化石。
她说，在被收割或死于疾病之前，海湾里的现代牡蛎平均能活五六年。相比之下，她的切萨皮克湾化石标本寿命特别长。“我们说的是30、35岁的人，”她说。“这些是又大又响的牡蛎奶奶。”
没有又大又响的爷爷牡蛎。她解释说，牡蛎是连续的雌雄同体：它们出生时都是雄性，然后随着它们长到一定的大小而改变性别。洛克伍德强调，单个牡蛎的大小具有巨大的保护意义。
“因为，如果你是一只牡蛎，你越大，你的后代就越多，”她说。“随着这些东西的体积和年龄的增长，它们的后代越来越多。”
洛克伍德补充说，当代对牡蛎的研究，包括VIMS威廉玛丽海洋科学学院的教师所做的研究表明，较大的牡蛎正在对MSX和Dermo产生一定程度的耐受性，这些疾病已经杀死了切萨皮克的许多本地牡蛎。其他证据表明，一些牡蛎种群正在通过自然选择进化出对疾病的耐受性。
洛克伍德告诉她的AAAS听众，切萨皮克湾需要的是覆盖着这些老雌牡蛎的珊瑚礁，它们愉快地过滤水，产生大量的牡蛎幼虫。她承认，认为海湾将恢复其史前牡蛎数量是不现实的，但证据指向同一个方向：如果你想增加切萨皮克的牡蛎数量，牡蛎越大越好。
更多高龄牡蛎
她提出了一系列建议，通过增加个体牡蛎的大小来改善切萨皮克牡蛎的储量。牡蛎捕捞的目标是较大的样本，洛克伍德说，这正是自然资源保护主义者想要保护的肥沃贝类。
一个想法是制定最大尺寸或插槽限制规定，旨在保护大型雌性繁殖者。洛克伍德指出，这些规定在退潮时手工捕捞贝类的地区有效，而在使用疏浚和其他大规模渔业的地区则不那么有效。
目前的渔业法规有一个最小尺寸限制，以保护年轻的牡蛎。洛克伍德建议，上限或槽位限制可能是重新考虑法规和其他保护行动的一部分，以鼓励保护繁殖的牡蛎。
“当你看到我们在切萨皮克湾牡蛎上花费的保护资金时，你会发现我们把钱都花在了它们生命的早期阶段，”她说。“我们在海湾底部放了很多贝壳，希望幼虫能在那里定居。我们还在佳博体育里饲养幼虫，然后把它们放归海湾。”
洛克伍德指出，尽管这种以争端为中心的行动是值得的，但在最好的条件下，任何一只牡蛎幼虫存活的几率都在万分之一左右。
“所以，你是愿意把钱花在一万分之一的存活率上，还是愿意把钱花在保存已经活了10年、已经在适者生存中赢得了一席之地的更大、更老的牡蛎上？”她问。
洛克伍德建议增加海湾牡蛎保护区的数量和规模。她还建议根据预期的海平面上升建立保护区和重新种植地点。
牡蛎保鲜区是禁止采收的，这不仅能让当地居民充分发挥牡蛎的潜力，还可能有助于减轻困扰切萨皮克本地牡蛎的两种疾病的影响。
她说：“如果你看看人们不捕鱼的海湾地区，通常是因为这些地区的污染物含量太高，牡蛎无法食用，我们有非常大的牡蛎。”“它们开始进化出对疾病的耐受性。”
她说，疾病耐受性是自然选择的结果。在受保护的土地上，牡蛎不仅可以长到奶奶的大小，而且还可以将一些传递疾病耐受性的基因传递给它们众多的后代。
洛克伍德指出，将“保护成虫”的策略应用于其他物种已经取得了很大的成功。她以海龟为例，当保护策略从关注筑巢地点和孵化事件转变为保护成年海龟免受偷猎和船只袭击时，海龟的数量反弹得更快。
“但切萨皮克湾的牡蛎是一个复杂得多的系统的一部分，”她说。“这里有很多变量在起作用，包括社会文化方面。但从纯粹的生态角度来看，我想说我们做得并不好。牡蛎真的很挣扎，我希望看到我们把资金转移到那些在数量上看起来会产生更大成功的方法上。”
Lockwood是两位在AAAS会议上展示工作成果的William & 玛丽研究人员之一。另一位是安妮·查莉蒂·哈德利（Anne Charity Hudley），她在2月19日的一次会议上发表了题为“STEM背景下非裔美国人英语的教育语言学意识形态”的演讲。
洛克伍德的演讲是一个由三位科学家组成的小组的一部分。这次会议是由威廉玛丽学院76届校友苏珊·基德威尔组织的，洛克伍德称她是“世界上最杰出的古生物学家之一”，也是保护古生物学概念的先驱。该小组的第三位成员是缅因大学的杰奎琳·吉尔。
美国科学促进会的会议工作人员对洛克伍德的演讲表现出了极大的热情。她被邀请参加一个播客节目，并被邀请在家庭科学日（Family Science Days）上做“蛤蜊与灾难”的舞台表演，这是美国科学促进会（AAAS）会议的一个周末推广项目。