个体棘冠海星（COTS）捕食后珊瑚摄食疤痕的命运及亚致死捕食的生态意义

《Ecology and Evolution》：The Fate of Coral Feeding Scars Following Predation by Individual Crown-of-Thorns Seastars

　　

聚集的棘冠海星（Acanthaster spp.，COTS）在暴发种群中会形成大型摄食疤痕，常导致珊瑚群体完全死亡。相比之下，个体COTS产生的摄食疤痕可能保留活珊瑚组织残留物，但这些残留物在捕食后的响应仍属未知。研究人员追踪了大堡礁One Tree Reef低密度种群中个体Acanthaster cf. solaris捕食后留下的离散摄食疤痕的命运。研究发现，尽管被捕食珊瑚的属和群体大小存在差异，平均摄食疤痕大小不随季节变化。大多数疤痕（72%）在周边留有残留组织。疤痕最初被藻草（turf algae）定殖，捕食后10周时出现少量壳状珊瑚藻（crustose coralline algae，CCA）。到22周时，26%的疤痕显示出珊瑚组织再生的迹象。再生主要发生在Montipora属。相比之下，Acropora属的疤痕仍被藻草或CCA覆盖。COTS在每个摄食事件中似乎消耗相对一致的珊瑚组织量；因此，残留程度主要由群体大小以及群体是否超过单次摄食事件中消耗的典型组织量决定。因此，COTS捕食后珊瑚的存活似乎受两个相互作用的过程控制：捕食后留下残留物的可能性以及该残留物的再生能力。这些发现表明，低密度COTS的捕食并不一定导致珊瑚群体死亡，并强调亚致死捕食和活组织存活作为珊瑚持久性和恢复的重要组成部分。这可能通过限制快速生长的分类群来维持珊瑚群落多样性，与中间干扰假说一致，并且是COTS管理中的重要考虑因素。

一、研究背景与目的

棘冠海星（Acanthaster spp.，COTS）是印度-太平洋珊瑚礁珊瑚死亡的主要驱动因素，尤其在高密度暴发种群中，聚集捕食形成的大型摄食疤痕常导致珊瑚群体完全死亡。然而，低密度稳定种群中个体COTS的捕食效应研究较少，此类种群的COTS活动性低、具有归巢行为，其摄食疤痕较小且由单一个体造成，因而可以被追踪。捕食后珊瑚菌落上可能残留活组织（即残留物），但残留物能否再生并覆盖裸露骨骼，此前缺乏个体疤痕层面的追踪研究。为此，研究人员在澳大利亚大堡礁One Tree Reef（OTR）的低密度COTS种群中，首次对个体COTS捕食后留下的离散摄食疤痕进行了22周的跟踪，旨在回答疤痕大小是否随季节和珊瑚属变化、哪些因素决定残留物产生，以及残留物能否促进疤痕再生，进而评估低密度COTS捕食对珊瑚群落恢复和多样性的影响。

二、主要方法与技术

研究于2022至2024年在OTR的Shark Alley（第一泻湖）和Second Lagoon两个地点开展，COTS密度约为每公顷8只和18只。研究人员使用水下相机拍摄新鲜摄食疤痕，并用ImageJ软件计算二维面积；采用自举法（10,000次迭代）比较季节和珊瑚属间的疤痕大小差异；利用二项逻辑斯蒂回归分析珊瑚属、地点和群体大小对残留物出现概率的影响；用线性回归检验