点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 绿色发展 > 正文

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

来源:光明网-科普中国2023-05-10 14:19

  “像一颗海草海草,随波飘摇,海草海草,浪花里舞蹈……”这首耳熟能详的海草歌风靡一时,但你们真的了解海草吗?

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

海草(图片来自网络)

  海草的进化历史

  海草是海洋中唯一的沉水被子植物,有根、茎、叶的分化。海草能在水中授粉,其特殊的丝状花粉结构提高了传粉效率,继而开花、结果、散播种子、萌发,完成生活史。

  在志留纪时期,植物最初以海生藻类存在;志留纪末期时,海草跟其他许多植物一样从水中进化到了陆地;到了白垩纪中期,海草又重新返回海洋。因此海草经历了从海洋到陆地,再从陆地返回海洋的过程。

  海草为何重返海洋?人们对此还知之甚少。

  在复杂的进化过程中,海草丢弃了陆生被子植物常见的气孔,并进化出通气组织以适应水下的低氧环境。此外,海草还丢弃了紫外保护及感受远红光的光敏色素基因——这可能与水下的弱光环境有关;丢弃了与乙烯合成有关的基因——或许是因为乙烯作为一种气体,在水中无法发挥作用。同时,海草获得了调节离子代谢、营养吸收、气体交换和其他生命活动的独特基因,并丰富了细胞壁的组成成分,使得自身能够适应高盐、高渗透压的海洋环境。

  海草的种类与分布

  世界海草种类共有74种,隶属6科13属,生物多样性较低。海草分布很广,除极地以外,几乎所有的浅海海域都有分布,面积约27万平方公里。在中国,海草共有22种,隶属4科10属,约占全球海草种类的30%。按照海域特点可分为南海分布区和黄渤海分布区。南海分布区属印度洋—太平洋热带海草分布区,有9属15种,以喜盐草分布最广;黄渤海分布区属北太平洋温带海草分布区,有海草3属9种,主要以鳗草属和虾形草属为主,其中鳗草分布最广。

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

中国海草分布(图片源于《生物多样性》郑凤英等,2013)

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

中国海草的种类与分布(郑凤英等,2013;黄小平等,2016)

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

中国海草优势种-鳗草(左),喜盐草(右)(图片来自AlgaeBase)

  海草床有哪些生态服务?

  海草床由一种或多种海草大面积连续成片组成,它与珊瑚礁、红树林并称为地球上典型的三大蓝碳生态系统,是全球海洋生态与生物多样性保护的重要对象,海草床的生态服务价值每年高达1.9万亿美元。它可以阻止海岸带被侵蚀,缓解洪水和风暴潮影响;为海洋生物提供产卵、孵化和育幼场所;维护生物多样性,为海马等保护物种提供庇护所;缓解海洋酸化,为海洋充氧;保持沉积物稳定,改善海水透明度。最重要的是,海草床每年储碳量为 4.2 ~ 8.4 Pg,可以帮助减缓二氧化碳排放,是全球变暖威胁的潜在解决方案之一。

  胶东有一项非物质文化遗产,就是用海草做房屋顶,至今已有200多年历史。红须根虾形草纤维含量更高,是海草房建造上好的原料。该房屋就地取材,具有防虫防霉防火、结实耐用、隔热保温的特点。如今,海草房被誉为“国内生态民居活标本”,成为胶东当地一道独具特色的美丽风景。

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

海草是海洋生物的栖息地(图片来自网络)

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

海草房(图片来自网络)

  警惕!海草床正在不断退化

  由于全球气候变化以及人类活动的影响,海草正面临全球性的衰退危机。海草的覆盖率正在以每年1.5 %的速度消失。据调查,全球7个海草生物区域总体呈下降趋势,净损失5600平方公里,占调查草甸面积的19.1 %。海洋变暖是海草面临的最严重威胁,这导致了海草分布范围收缩以及部分边缘种群的灭绝。除此之外,人类活动如破坏性的捕捞和养殖使海草栖息地破碎;码头建设、填海等行为直接侵占了浅水海域,阻碍了海草的生长;沿岸工业和生活排污导致海洋水质和底质受到污染,加速了海草床的退化。最近有研究发现,海草光系统的放氧复合体易光失活。因此,海草的衰退还可能与其内在的生物脆弱性有关。我们的“海底草原”正经历着严重的磨难。

  根据世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录的分类和标准,20 %的海草被列为易危或濒危物种。我国的具茎鳗草和宽叶鳗草被列为“近危”物种;丛生鳗草、红纤维虾形草和贝克喜盐草被列为“易危”物种;黑纤维虾形草被列为“濒危”物种。随着海草受威胁的程度不断加重,海草提供的生态服务功能很可能在几十年内丧失。

  如何保护、修护“海底草原”?

  我国目前已建有海南省陵水新村港与黎安港海草特别保护区和河北省唐山海草床自然保护地,近期又划定了覆盖绝大多数海草床的海洋生态保护红线。我们还需要普及海草生态系统的相关知识,增强人们的保护意识,使其自觉维护海草栖息地生境。同时还应寻求生态友好的水产养殖模式,拒绝倾倒垃圾、排放污水和拖底作业等人为破坏,使“海底草原”得到有效保护,最终实现人与海草和谐共处。

  海草移植和种子播种是目前海草修复最常用的方法,但效率不高。开发简便易行的海草床修复技术、扩大海草种源提供能力,是高效开启海草修复工作的重要环节。另外,尽快突破海草遗传操作体系,运用现代生物技术培育耐高温等抗逆能力强的“超级海草”,可能是保护或修复海草床的根本办法。

  作者:文云(烟台大学海洋学院研究生)

  审核专家:张全胜(烟台大学海洋学院教授 研究生导师)

  统筹:刘雅丹(研究员、全国首席科学传播专家)

  编辑:武玥彤

  校对:张柳艳(实习)

海草为何“重返海洋”?一文了解海草的前世今生

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 做好应急抢险举措 应对台风“巴威”影响

  • 车手、蜂农与游客共赴一年花期之约

独家策划

推荐阅读
“数”“绿”深度融合,推动形成具有良好辐射效应的绿色数字产业集群,实现规模效率变革。“数”“绿”深度融合,提高各创新要素和资源的投入产出比,实现全要素生产率变革。
2026-07-14 09:22
正午时分,天山北坡日头正烈。新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州奇台县老奇台镇二畦村,种植户张国安又下地了。
2026-07-13 10:02
“始终坚持生态优先、绿色发展”,是青海发展的根本遵循。
2026-07-13 10:02
时隔9年,中国超算重返世界第一!不久前举行的国际超算大会上,国家超级计算深圳中心发布新一代“灵晟”超算系统,实测持续性能达到2.19EFLOPS(百亿亿次/秒),成为世界首台持续性能超2EFLOPS的超算系统。
2026-07-13 10:01
广东深圳海滨中学篮球场上,一名青年在运动中突然倒地昏迷,出现心脏骤停,在场的师生迅速使用AED(自动体外除颤器)对青年实施心肺复苏,挽救了青年的生命。
2026-07-13 10:01
习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出,“要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。生态环境法典将“人与自然和谐共生”从政治宣示转化为法律语言,从价值理念转化为制度规范。
2026-07-13 09:43
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,“十五五”时期是科技强国建设的关键攻坚期。必须抓住历史机遇,迎接时代挑战,加快推进高水平科技自立自强,向着到2035年建成科技强国的目标坚定迈进,扎扎实实以科技创新支撑和引领中国式现代化。
2026-07-10 09:45
围棋长期被视为高度依赖经验、直觉和审美判断的领域,棋手通过棋谱、布局、定式、手筋和长期对局积累对“好棋”的理解。这类进展的意义,不只是“提高实验效率”,更深层的变化在于,它改变了科学发现中“候选对象”生成的方式。
2026-07-10 09:43
丁烈云认为,面向工程难题,要用工程理论支撑技术突破,打通“工程科学—工程技术—产业应用”完整链条,让前沿科技真正服务于社会。针对高端装备制造转型升级痛点,中国工程院院士郭东明系统阐释了高性能制造的全新发展理念。
2026-07-10 09:41
在9日举行的两院院士大会上,我国石油地质与勘探专家邱中建院士荣获第十六届光华工程科技奖成就奖,高性能精密制造专家郭东明院士等39人荣获光华工程科技奖。
2026-07-10 09:40
人民大会堂万人大礼堂的巨大天幕上,灯光璀璨,熠熠生辉;礼堂内,中国科技界的杰出代表们,肩负全国科技工作者的重托,济济一堂、共襄盛会。
2026-07-10 09:39
水的氢键强度及动力学过程全量子效应研究:在一滴水中探寻物理之美 在王恩哥看来,物理学研究有一个很大的特点,就是它能把复杂的事情简单化,并且抓住其中最本质的问题——这就是物理学的魅力所在。
2026-07-09 09:51
而这一切的起点,要回到半个世纪前——在中国科学院物理研究所那间废弃的鸡舍里,陈立泉铺开了这张后来冠绝全球的“电动”蓝图。自1981年起,在中国科学院的持续支持下,实验室瞄准真正实用的锂电池,牵头组织并承担了一系列国家重大项目。
2026-07-09 09:51
谈及荣获国家最高科学技术奖,贲德谦虚地说:“这不是我个人的奖,而是所有‘雷达人’的荣誉。从原理探索到技术攻关再到雷达建造,10余载春秋,为了研制代号“7010”的远程相控阵雷达,贲德与团队闯过了一个又一个难关。
2026-07-09 09:50
发展数智经济,通过促进科技创新和产业创新深度融合培育新质生产力。为此,笔者建议,应从要素供给、产业融合、创新转化和制度保障四个方面发力,把数智经济的技术势能转化为新质生产力的发展动能。
2026-07-09 09:50
耄耋之年,她坐着轮椅来到采访室,一身深蓝素装,神情温和。她,就是“七一勋章”获得者、中国工程院院士、中南大学教授钟掘。1960年,钟掘毕业后来到岳麓山下的中南矿冶学院,一头扎进被人称作“傻大黑粗”的冶金机械行业。
2026-07-09 09:49
中国科协第十一次全国代表大会是在“十五五”开局之年召开的一次重要会议,是科协系统和广大科技工作者的一次盛会。实践充分证明,我国科技工作者始终胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先,不愧为党和国家充分信赖的优秀队伍和建设科技强国的中坚力量。
2026-07-09 09:49
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
加载更多