冰留下的红树林
生态系统

冰留下的红树林

在塔巴斯科的一条河流中,生长着一片红树林:一个起源可以追溯到最后一次冰河时期的失落世界。

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我听见古老的参天大树说:“你在这里做什么?我们其实都是文盲。学学识字,你才能写出关于我们的故事。”卡洛斯佩利瑟的 热带颂歌素描。 1933年

卡洛斯·布雷洛预料到,即使问题很简单,也不会有简单的答案:“我知道我需要一种跨学科的方法,”他在接受《植物学一号》采访时说道。“我开始四处寻找,找到了一个我认为非常适合这个项目的人,”布雷洛告诉我,“所以我给他发了一封邮件,结果他过了三个月才回复说他不相信我。”

Burelo 是塔巴斯科华雷斯自治大学 (UJAT) 植物标本馆的植物学家和保护生态学家,他联系了加州大学河滨分校的生态学家 Exequiel Ezcurra。 Ezcurra 的怀疑是有道理的:“[Burelo] 在他的电子邮件中告诉我,他在距离海岸 170 公里的 Tabasco 发现了红树林,”Ezcurra 在我们的采访中说,“这显然不是真的。” 至少可以说,这是闻所未闻的。 红树林, 根瘤菌,通常生长在热带地区和湿地的海岸线; 在海水或微咸水中,但总是靠近海岸。 有时,它可能会沿着河流在内陆几公里处被发现。 Burelo 报告的距离坦率地说令人难以置信。

红树林, 根瘤菌,在墨西哥塔巴斯科州圣佩德罗马尔蒂河平静、富含钙质的淡水中。 图片来源:Octavio Aburto-Oropeza。

“但我可以肯定,”Burelo 说,“我非常了解这些红树林。” 这是因为他在尤卡坦半岛的这个地区长大,在巴兰坎市,墨西哥最强大的河流——乌苏马辛塔河——就流经此地。 “我父亲带我和我的兄弟姐妹逆流而上,到圣佩德罗河,”Usumacinta 的一条支流,“去游泳和钓鱼,”Burelo 回忆道。

即使当年红色的红树林在河岸两旁随处可见,Burelo 也不知道如何正确识别它们。 只是在他成为一名生物学家之后,后来又获得了博士学位。 在植物学中,他能够认出从淡水中冒出的扭曲根是 根瘤菌. 就像优秀的植物学家通常做的那样,Burelo 用他的相机记录下了它们。

在 Universidad Juárez Autónoma de Tabasco 的植物标本馆,植物学家和保护生态学家 Carlos Burelo 和他的学生展示了从 San Pedro Martir 河丰富的遗迹植物群中精选的标本。 图片来源:Octavio Aburto-Oropeza。

然后,他在第二封电子邮件中将其中一些照片发送给了 Ezcurra。 “我非常惊讶,”Ezcurra 承认道,“我立即向卡洛斯要了他的电话号码,然后去谷歌地球查看这些红树林的确切位置。” 在那一刻,Ezcurra 意识到了他同事提出的一个简单问题的重要性:那些红树林是如何长到那里的?

这段简短但富有成效的电子邮件交流发生在 2017 年。从那时起,Burelo、Ezcurra 和他们在墨西哥和美国的同事一直在研究圣佩德罗河周围地区,寻找线索来回答这个问题。 引发研究人员小组深入讨论的假设之一围绕着这些植物可能是由玛雅人带来的可能性。 的废墟 阿瓜达菲尼克斯,迄今为止发现的最古老的玛雅城市,距离河流只有很短的距离。 但答案就在红树林中——更准确地说,在它们的基因中。

该团队不仅采集了圣佩德罗河红树林的树叶,还采集了生长在塔巴斯科海岸和尤卡坦半岛其他地区的红树林树叶。 他们的多学科方法的一部分包括对每个种群的 DNA 进行测序和比较。 根瘤菌.

戴着帽子和眼镜的植物学家 Carlos Burelo,戴着帽子和墨镜的项目科学家 Paula Ezcurra,以及当地社区成员在寻找和收集内陆种群标本的途中在圣佩德罗河上航行 根瘤菌 在墨西哥塔巴斯科。 从前到后:Neil Morales Rodríguez,带着相机,橙色衬衫的“Chito”Montiel,黑色衬衫的 Rodrigo Morales,身份不明的船夫 Manuel Campos。 图片来源:Octavio Aburto-Oropeza。

“Términos 泻湖的红树林最靠近圣佩德罗河,”Ezcurra 解释道。 不过,他指的是遗传距离,而不是物理距离。 这意味着 Términos 泻湖的红树林与圣佩德罗河的红树林相距 87 公里,是内陆种群的近亲。 Ezcurra、Burelo 和他的同事今天 4 月 XNUMX 日在 发表的文章 ,在 美国国家科学院院刊。

DNA 不仅仅是一张家庭照片:它还可以充当历史书和分子钟。 两个种群之间的突变或多或少以相同的速度发生,类似于时钟上的指针,但时钟以数万年为单位标记时间。 通过比较和测量每个红树林种群特有的突变数量,研究人员可以估计它们在多长时间前发生了分歧。 “我们进行了模拟,”Ezcurra 在解释他们如何使用分子钟估算时间时说,并得出结论:“这些种群在大约 100,000 万年前彼此分离,[...] 远早于任何人类到达该地区”Burelo 补充道。

那么,如果玛雅人没有将红树林运到圣佩德罗河,他们是如何到达那里的呢? “我们开始回顾当时地球上发生的事情,”Ezcurra 回忆道,“结果发现,在 120,000 万年前,最后一次间冰期出现了。” 具体来说,那是在更新世期间,在 Sangamonian 阶段或 Eemian:一个非常炎热的时期,几乎所有的冰川都融化了,“海平面上升了 6 到 9 米,”Ezcurra 说。

“那会导致海水到达 Reforma 瀑布,这是圣佩德罗河红树林开始生长的地方,”Burelo 兴奋地说。 知道要寻找什么样的证据后,该团队很快找到了证实他们假设的数据:海平面上升得如此之多,以至于海岸线一直延伸到圣佩德罗河周围地区——红树林的理想之地。

不仅仅是海平面上升表明海岸线发生了变化。 在该地区,研究人员小组还发现了 131 种通常在沿海生境中发现的植物,主要​​是兰花和豆类。 他们发现的物种包括 金针菇, 甲壳虫, 椰枣 和 怀氏无孔藻. 由 UJAT 的学生和研究人员编制的完整植物区系说明作为补充材料附在正文中。

在挖掘土壤时,他们还发现了只生活在海中的贻贝和软体动物的化石。 “我告诉一个在该地区有牧场的朋友,”Burelo 说,“他告诉我:'有件事我想给你看.'” Burelo 和他的同事们去了他朋友的玉米地,并在地下挖了大约 30 厘米。 “我们发现了柔软的白色沙子,”Burelo 回忆道。 经过一番分析,原来是来自海底。

研究人员在墨西哥塔巴斯科州圣佩德罗马尔蒂尔河周围的土地上探索裸露的采石场,以更好地了解该地区的地质历史。 图片来源:Octavio Aburto-Oropeza

“故事圆满结束了,”Ezcurra 微笑着说。 “这就像读 HG 威尔斯关于失落世界的小说!” 它可能不是 全 世界,但它是一个完整的生态系统。 “不仅仅是红树林,”Burelo 补充道,“整个海岸的生态系统都在上升,一直延伸到圣佩德罗河。”

令人惊讶的结果只是未来研究的开始。 例如,目前还不清楚圣佩德罗河红树林是如何在淡水中生存的,但它们似乎并不是特别擅长应对。 通常情况下, 根瘤菌 生长在海水中,即使它们过滤掉大量的盐分,矿物质 扮演一个重要角色 在叶组织的正常运作中,因此在光合作用过程中。 这或许可以解释为什么圣佩德罗河的红树林种群表现出明显的压力迹象,例如身材矮小和人口减少。 “它们不会形成斑块,”Burelo 描述道,“你会看到三四棵树成群结队,然后,几公里后你会发现另一棵。”

尽管 Ezcurra 和 Burelo 向自己提出的问题是旨在解开这些红树林之谜的研究议程的一部分,但 Burelo 很清楚一些事情:“这个故事的主要目的是提议建立一个保护区。”

这是因为,纵观其历史,塔巴斯科 墨西哥最高的森林砍伐指数. (那个地方现在由邻近的坎佩切州和尤卡坦州占据)。 植被的丧失是墨西哥政府于 1972 年实施的 Balancán-Tenosique 计划的结果,该计划希望将热带雨林转变为农业和畜牧业区。 尽管该计划从未取得预期的成功,但到 1990 年,塔巴斯科已经失去了 41% 的森林。

墨西哥塔巴斯科州圣佩德罗马尔蒂尔河的鸟瞰图突出显示了该河独特且天然存在的凝灰岩大坝结构。 图片来源:本迈斯纳。

现在,墨西哥政府正在开展另一个大型项目: 玛雅火车. 火车将在 Burelo 的城市 Balancán 停靠。 该项目因各种原因受到批评,但主要是出于环境问题,因为其发展研究范围从 不存在的 至 误导. 然而,Burelo 认为,在失去热带森林多年后,这个大型项目现在可以使塔巴斯科的这个小地区受益。 “这里没有热带雨林,只有牧场。 森林和美洲虎都不会被摧毁,也许贫困和边缘化会被摧毁。”

居住在圣佩德罗河附近的人口中有一半以上处于某种程度的贫困之中。 XNUMX% 的家庭缺乏室内管道和 没有 固体废物处理方案,也不是污水处理厂。

因此,这条河及其独特的红树林可以成为旅游胜地,有助于提高当地社区的生活质量。 Burelo 微笑着,已经想象出了标语:“导航前西班牙生态系统,” “参观独一无二的红树林“为了实现这一目标,必须采取预防措施,对此,埃兹库拉和布雷洛一致认为:“当局并没有做好准备。” 即使玛雅列车项目确实不会影响热带雨林——因为热带雨林已经不复存在——研究人员也希望确保该项目不会危及残存的红树林种群。

“我们已经与地方当局、大学院长以及国家自然保护区委员会进行了交谈,”Ezcurra 说,“我们正在尽一切努力使圣佩德罗河成为自然保护区区域。”

这项计划要想奏效——研究人员对此心知肚明——政府、大学和当地居民必须携手合作。布雷洛焦急地补充道:“我只盼着疫情早点结束,这样我就可以去走访其他社区,向他们介绍这些红树林,介绍这个生态系统。”

研究文章:

O. Aburto-Oropeza、CM Burelo-Ramos、E. Ezcurra、P. Ezcurra、CL Henríquez、S. Vanderplank、F. Zapata。 “残留的内陆红树林生态系统揭示了最后的间冰期海平面”。 PNAS. 04 年 2021 月 XNUMX 日。 https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2024518118

参考文献:

Tudela, F. Recursos naturales y sociedad en el trópico húmedo tabasqueño。 载于:Leff, E. (Coord.) 1990。Medio ambiente y desarrollo en México。 卷。 I. Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Humanidades, UNAM; 埃德。 波鲁阿。 墨西哥。 页数:149-227。


阿古斯丁·阿维拉-卡萨努埃瓦 是墨西哥国立自治大学 UNAM 基因组科学中心的通讯主任。 他与 Science Beat 集体一起,因其科学传播工作而在 2018 年获得了国家新闻奖。 他获得了 Robert L. Breen 墨西哥记者奖学金,参加了 在火山下 2020 年的计划。他还是墨西哥科学记者网络的成员。 他的作品发表在 技术评论, 大学杂志, Nexos, Chilango 和 埃斯特佩斯。 跟着他 Twitter(现为X).


Lorena Villanueva Almanza 的英文翻译

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