鲨鱼：人类世海洋中的隐性守护者
原文标题：Ecological roles and importance of sharks in the Anthropocene Ocean
（人类世海洋中鲨鱼的生态角色与重要性）
背景
在美丽的蓝色疆域中，海洋以其深邃与广阔孕育了地球上最丰富的生态系统。
然而，随着人类活动的扩张，海洋正面临着前所未有的挑战。
在这片波涛汹涌之下，一个古老而神秘的存在——鲨鱼，正悄然成为人类世海洋中不可或缺的生态守护者。
鲨鱼，作为脊索动物门软骨鱼纲的统称，是海洋中的古老居民，已在地球上生存了约1.8亿年之久，见证了地球历史的沧桑巨变。
鲨鱼种类繁多
这一庞大的家族共有8目34科472种，它们不仅存在于海洋，还涉足河口及淡水生态系统，展现出多样化的生存策略和极高的物种丰富度。
鲨鱼数量锐减：
海洋生态平衡的警钟长鸣
然而，一项跨时空的研究揭示了鲨鱼种群数量严峻下降的趋势，在人类世之前和期间，鲨鱼种群数量下降的时间跨度之长、程度之深，远超于学界先前认知。
【研究发现】
通过对加勒比海珊瑚礁区域的古生物学记录的深入分析，发现该区域的鲨鱼丰度下降了71%。
（A） 礁鲨相对丰度的千年尺度变化。
自1950年代以来，全球鲨鱼上岸的单位努力渔获量持续下降，特别是在澳大利亚海滩保护计划中，大型沿海鲨鱼的捕获率自1960年代起已骤降90%。这一显著下降趋势与工业化捕鱼活动的迅速兴起紧密相关。进一步地，自1970年以来，全球海洋鲨鱼数量减少约71%，证实了人类活动对鲨鱼种群数量的深远影响及破坏力。
（B） 鲨鱼捕捞量、捕捞努力和单位捕捞努力渔获量（CPUE）随时间的变化。
全球BRUVS（海底礁区视频调查系统）调查显示，与那些未受捕捞影响、保持健康的珊瑚礁相比，五种主要的礁鲨物种在受到捕捞活动的珊瑚礁中的平均减少率达到了63%。这意味着，有超过半数的礁鲨物种数量因为捕捞活动而大幅减少。近20%的被调查珊瑚礁无鲨鱼记录的数据，不仅直接反映了鲨鱼种群数量的急剧下降，更揭示了这些珊瑚礁生态系统健康的严峻现状。
（C） 礁鲨相对数量与人类压力梯度之间的关系。
（D） 反事实预测：有人类与无人类情境下的礁鲨相对数量。
以上数据揭示了一个惊心动魄的现实：鲨鱼的消失正悄然发生，其数量的急剧下降已成为不容忽视的危机。
鲨鱼在海洋生态中扮演何种角色？
面对鲨鱼数量因人类活动而急剧减少，我们更需深入探索鲨鱼在生态系统中的重要作用，科学家的新研究揭示了鲨鱼生态影响从下到上的多维度效应。
【研究发现】
鲨鱼通过直接捕食猎物并间接诱导猎物行为改变，对生态系统产生了显著的自上而下的调控作用。以大白鲨和虎鲨等大型捕食者为例，它们的存在有效降低了猎物种群的密度与多样性，进而塑造了食物链的精细结构。同时，猎物为规避捕食风险而采取的觅食、繁殖及栖息地选择等策略调整，进一步触发了生态系统中一系列连锁反应。
水生食物网中的鲨鱼生态角色与概念模型。
大型植物生态系统中的隐形守护者
在以海藻和海草为主导的大型植物生态系统内，鲨鱼亦扮演了关键角色。研究发现，鲨鱼通过捕食大型植食性鱼类，间接促进了大型藻类的繁茂生长，海草生物量也得到了增加，这一机制对于维护生态系统的结构完整与功能稳定至关重要。
美丽的海藻花园
珊瑚礁的双重守护者——从捕食到滋养
在珊瑚礁生态系统中，鲨鱼既能通过捕食大型鱼类减轻对珊瑚的破坏，促进珊瑚礁的恢复与保护，又能以自下而上的方式，如运输营养物质，提升珊瑚礁生态系统的生产力。这种多层次的相互作用，体现了鲨鱼在珊瑚礁生态系统中的不可或缺性。
穿行在加勒比海珊瑚礁的鲨鱼
【具体事例】
太平洋小环礁的礁鲨每日从中上层生态系统中携带至少44公斤的氮至珊瑚礁核心区域，这些由鲨鱼排泄物及尸体沉积释放的营养物质，为珊瑚、藻类等生物提供了宝贵的养分补给，进一步证明了鲨鱼在生态系统自下而上过程中的重要作用。
鲨鱼生态系统效应的宏观研究。
(A）沿海生态系统中的大型捕食性鲨鱼会对猎物产生影响，这些猎物会连锁到基底大型植物群落。
鲨鱼生态系统效应的宏观研究。
（B） 研究数据通过收集和分析多个研究的结果，并由30位专家对效应大小和证据强度进行评分，来评估鲨鱼在生态系统中的多样性。图表展示了鲨鱼的生态型和它们作为营养物质载体、食物来源、以及排泄等生态角色的证据强度。
水中的清道夫
鲨鱼在觅食大型生物遗骸时，扮演了“清道夫”的角色，吸引了众多小型鱼类和无脊椎动物共享盛宴。这一过程加速了遗骸分解与营养物质的循环利用，为其他生物提供了丰富的食物资源。此外，某些鱼类还利用鲨鱼体表的微生物群落进行自我清洁，这一互惠共生现象不仅促进了鱼类个体的健康，也为珊瑚礁生态系统的整体健康带来积极影响。
鲨鱼与向导鱼的共生现象。
理论关系
鲨鱼种群数量与其在生态系统中的重要性之间关系复杂，可能随数量增加而迅速、线性、缓慢至阈值或保持低水平变化。了解这些变化模式对预测鲨鱼数量减少对生态系统的影响至关重要，但目前相关知识仍有限。
生态重要性与鲨鱼种群丰度的理论关系。
结语
通过本文的探讨，我们深刻认识到鲨鱼在海洋生态系统中扮演的多维度、多层次角色，从食物链顶端的捕食者到生态平衡的微妙调控者，再到生态清洁工与营养循环的推动者，鲨鱼以其独特的方式维系着海洋的和谐与稳定。
然而，面对人类活动带来的压力，鲨鱼种群数量正经历着前所未有的下降，这不仅是对鲨鱼本身的威胁，更是对整个海洋生态系统乃至地球生物多样性的重大挑战。我们必须正视这一严峻现实，意识到保护鲨鱼就是保护我们共同的家园。
守护海洋健康，让鱼儿自由游弋！
为了海洋的明天，让我们行动起来，共同守护这些海洋中的隐形守护者！
参考文献：
Ecological roles and importance of sharks in the Anthropocene Ocean.Science385,adl2362(2024).DOI:10.1126/science.adl2362
创作人：
陆可琪 上海应用技术大学
本文来源于第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校的学员作业。
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