海洋藻類銘記地球有多暴力……研究驚人發現:「公牛海帶」基因藏有地震歷史痕跡!

2020-07-15 17:10

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棲息在珊瑚礁上的海藻。(AP)

棲息在珊瑚礁上的海藻。(AP)

斑駁陽光傾瀉,海面下隨波搖曳的海草形成一種靜謐的景象,然而隱藏在生物體基因中的信息,可能是地球毀滅性地質暴力的線索。英國生物學期刊《皇家學會學報B》8日刊出一項驚人研究,生長在紐西蘭南島海岸的公牛海帶(巨藻∕巨型海帶),基因裡藏有當地800年前大地震的痕跡。此發現表明,科學家未來可以通過比較某些跨生物種群的基因序列,來尋找歷史上環境發生巨變的時刻。

意外揭開公牛海帶的基因秘密

2016年,紐西蘭東岸城市凱庫拉(Kaikoura)發生芮氏規模7.8的大地震,導致紐西蘭東海岸發布海嘯警報,並激起高達2公尺的波浪,紐西蘭奧塔哥大學(Otago University)動物學教授沃特斯(Jon Waters)與同事為了瞭解當地沿海藻類生態是否受到重創,意外揭開公牛海帶(Bull kelp,學名:Nereocystis luetkeana)的基因秘密。

海帶植被可以長期覆蓋某個區域,在發生大災難之前,幾乎沒有新生海草成長的空間,但環境巨變發生後,新生海草會迅速占領多出來的空間。例如凱庫拉4年前發生環境災難時,棲息在高潮線上方的公牛海帶種群迅速消亡,隨著水下生態系統轉變為新的常態,突然之間又有大量新生海帶長出來。

《紐約時報》(NYT)報導,沃特斯教授指出,因此藻類棲息地是一個挺理想的試驗場地,可以供研究者觀察,災難對生物體基因庫的影響是否會長期存在,而此研究表明,生態系統從災難中恢復後,當地生物體的遺傳組成可以承載「環境巨變的特徵」長達數百年或更長的時間。

銘記地球暴力史,也代表生命生生不息

大約800年前,紐西蘭東岸也發生過一場毀滅性大地震,當時海床地層隆起,曾經在海底下的岩石暴露出來,生物大面積死去,但同時又有一批海帶「新移民」在原地復甦。

奧塔哥大學研究人員在東海岸100公里沿線採集了野生公牛海帶樣品,發現不同地點採集到的樣本基因也不同。800年前地震後,被迫暴露在海面上的海岸線區段總長24公里,這地區海床的海帶與其他地區海帶(棲息海床不受地震擠壓)的基因出現相異之處。

「因此我們只要研究遺傳訊息,就可以找到地層隆起處在哪裡」,沃特斯認為,地震後新生的公牛海帶既是古代破壞的標誌,也是象徵生命生生不息的復興,「我們從中學習到大自然復原的速度,大自然具有這種生命力量令人相當安心。」

有趣的是,受地震影響的24公里海床上,新生海帶的遺傳基因即使過了800年也幾乎沒有傳給24公里外的海帶「鄰居」。研究人員認為,這一事實表明佔領新生海床的海帶可以「贏家通吃」好幾個世紀。

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