Artikel ini adalah dari Majalah Hakai, penerbitan dalam talian mengenai sains dan masyarakat dalam ekosistem pantai. Baca lebih banyak cerita seperti ini di hakaimagazine.com.
Sarah Gravem telah menjadi pakar dalam mencari Leptasterias bintang laut kecil, persendirian, malam di kolam pasir Pantai Pasifik. Caranya bukan untuk mencari bintang-bintang laut, katanya, tetapi untuk berfikir seperti siput laut yang hampir buta mangsa, dan bertindak dengan sewajarnya. "Saya memanggilnya Braille siput, " katanya. "Saya tidak nampak, saya rasa. Saya mempunyai kolam air pasang saya, saya tahu di mana [bintang laut] suka berada di kolam air pasang dan di mana mereka suka bersembunyi, dan saya hanya merasakan mereka dalam keretakan. "
Sebaik sahaja anda melihat Leptasterias, kata Gravem, anda dapati bahawa kadang-kadang terdapat banyak dari mereka-beratus-ratus atau bahkan ribuan bintang laut dalam satu laman kecil. Semasa dia menghabiskan lebih banyak masa di kolam air pasang, Gravem menyedari bahawa Leptasterias mungkin mempunyai pengaruh yang lebih besar pada kehidupan pesisir daripada saiz kecil dan kurang jelasnya . Beliau menggali lebih mendalam idea ini, pertama sebagai pelajar siswazah di University of California Davis-Bodega Marine Lab, dan kemudiannya sebagai penyelidik postdoctoral di Oregon State University. Apa yang dia dapati dapat mengetuk beberapa kilauan dari pemangsa ikonik, dan mendedahkan understory yang sangat rumit tentang salah satu idea yang paling dihargai dalam ekologi.
Pada tahun 1969, ahli ekologi Robert Paine-yang meninggal dunia pada 13 Jun-meletakkan hipotesis spesies batu asasnya. Berdasarkan pemerhatiannya di kolam renang Mukkaw Bay, Washington, Paine berhujah bahawa bintang laut oker karismatik, Pisaster ochraceus, memainkan peranan penting dalam mengawal ekosistem kolam pasang surut. Apabila Paine menghilangkan Pisaster dari kolam pasang surut, kangkung dengan cepat mengatasi tapak tersebut, mengganggu spesies lain dan menubuhkan monokultur. Dia menyedari bahawa Pisaster mempunyai kesan yang tidak seimbang terhadap kelimpahannya dalam mengekalkan ekosistem kolam pasang surut - suatu wawasan yang, sejak separuh abad yang lalu, telah digunakan jauh di luar pantai.
Paine membelanjakan kehidupan profesionalnya untuk menjelaskan kehidupan yang kompleks di kolam renang di Mukkaw Bay. Dalam beberapa bulan selepas menyusun hipotesis keystone, dia menulis kertas kedua mengenai interaksi antara Pisaster dan siput turban hitam, Tegula funebralis . Paine mencadangkan saiz dan pengedaran siput dikawal oleh "pemangsa utama mereka", walaupun siput bukan makanan kegemaran Pisaster (atau yang paling kegemaran). Para saintis dan wartawan juga telah merujuk kepada Pisaster sebagai karnivora dominan yang membentuk saiz, pengedaran dan kelimpahan Tegula di kolam air pasang.
Sarah Gravem mengatakan bahawa peranan ekologi bintang laut Leptasterias telah diabaikan memihak kepada Pisaster yang lebih besar dan lebih jelas, namun penyelidikan berterusan membuktikan maksud sebenar Leptasterias. (Foto oleh Amar dan Isabelle Guillen / Foto Guillen LLC / Foto Saham Alamy) Kepada Gravem, nampaknya Paine dan orang lain mungkin terlepas pandang bintang laut berkarisma yang bersembunyi di belakang kolam pasang surut. Dia pasti Pisaster tidak mengawal populasi siput laut dengan cara yang sama mengendalikan kerang, tetapi dia tidak semestinya mempunyai pemangsa pengganti dalam fikiran, sama ada. Iaitu, sehingga tahun 2010, apabila mekar alga menyebabkan Leptasterias hilang dari kolam air pasang dia belajar, dan populasi Tegula meningkat dua kali ganda. Pada tahun berikutnya, membuang penyakit melanda Pisaster, dan populasi siput di kawasan kajiannya tidak dapat dirasakan .
"Apabila kami keluar dan melihat Pisaster raksasa ini, ia sepatutnya sangat penting, " kata Gravem. "Tetapi jika anda adalah siput dan anda mempunyai satu Pisaster raksasa di sekitar dan beratus-ratus Leptasterias kecil, anda akan bimbang tentang ratusan."
Hipotesis spesies utama Paine telah menghasilkan gambaran yang mendalam mengenai bagaimana ekosistem berfungsi. Tetapi beberapa dekad kerja susulan di kolam air lain telah menunjukkan bahawa walaupun hubungan Pisaster- imperium ikonik hanya berkaitan beberapa waktu. Penemuan Gravem bahawa bintang laut Leptasterias mengawal siput laut Tegula -bukan Pisaster- adalah kisah berhati-hati tentang mengandaikan bahawa spesies yang mengawal satu mangsa penting mengawal segala-galanya. Lebih-lebih lagi, ia memperkuat idea bahawa, dalam ekologi, perkara konteks.
Jika Pisaster adalah raja intertidal, maka Gravem adalah sebahagian daripada komunitas ahli ekologi yang menulis Magna Carta: syarat-syarat di mana peraturan predator keystone.
Sejak empat dekad yang lalu, sebagai contoh, penasihat pasca doktoral Gravem, ahli ekologi Oregon Negeri Bruce Menge, mendapati bahawa sementara Pisaster cenderung untuk memerintah secara bebas di tapak pantai yang terdedah seperti yang dipelajari oleh Paine di Washington, pengaruh bintang laut kurang jelas di lebih terlindung kawasan-kawasan. Kesan pengendalian spesies 'keystone' bergantung kepada mangsa - harus ada kerang yang cukup - dan penduduk Pisaster bergantung-harus ada bintang laut yang cukup. Ia bergantung kepada saiz, dan mungkin suhu bergantung juga. Menge telah melihat laman web di atas dan ke bawah pantai Oregon, yang membolehkan beliau mengkaji kesan yang mengubah keadaan laut mempunyai hubungan keystone.
"Paine pada asasnya membelanjakan keseluruhan kariernya untuk mengkaji satu lokasi, " kata Menge. "Wawasan yang dihasilkan dari itu adalah hebat, dan kedalaman pemahaman adalah hebat. Tetapi ia adalah satu laman web. "
Sebagai bukti membina, para penyelidik seperti Gravem dan Menge merangka hipotesis keystone yang halus, yang kurang hierarkis dari yang asli. Mereka melihat habitat seperti kolam pasir berbatu di Amerika Utara bukan sebagai batu gerbang batu yang dipegang bersama oleh satu spesies kritikal, tetapi sebagai mozek bergantung kepada ketergantungan.
"Kami membuat definisi baik yang membantu kita menerangkan dunia semulajadi, dan perkara tentang ekologi adalah bahawa ia tidak pernah hitam dan putih, " kata Gravem. "Keystone berguna kerana ia benar banyak masa. Dan ia membuat kita berfikir tentang idea yang lebih besar bahawa kita boleh mempunyai satu spesies yang benar-benar mempunyai kesan domino besar pada segala-galanya. Itulah warisan sebenar Paine. Tidak bahawa Pisaster adalah penting. Itu pemangsa boleh membentuk dunia di sekeliling mereka. "
Baca lebih banyak cerita sains pantai di hakaimagazine.com .
