科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在荒涼的南極半島上，來(lái)自企鵝和海豹群落的富含氮的糞便使土壤更加豐富，從而有助于在整個(gè)地區(qū)創(chuàng)造生物多樣性熱點(diǎn)。他們的工作于5月9日出現(xiàn)在“當(dāng)代生物學(xué)”雜志上，他發(fā)現(xiàn)這種排泄物的影響可以超過(guò)殖民地1000多米。

研究人員冒著南極的邪惡寒冷，在動(dòng)物糞便和喧囂的象海豹，gentoo，chinstrap和Adélie企鵝等群體中進(jìn)行操縱，以檢查這些殖民地周圍的土壤和植物。“我們看到的是由海豹和企鵝生產(chǎn)的便便部分蒸發(fā)成氨，”阿姆斯特丹自由大學(xué)生態(tài)科學(xué)系研究員Stef Bokhorst說(shuō)。“然后，氨被風(fēng)吹走并被吹入內(nèi)陸，這將進(jìn)入土壤并提供初級(jí)生產(chǎn)者為了在這一景觀中生存所需的氮。”

實(shí)際上，這個(gè)過(guò)程允許氨富集面積達(dá)到菌落大小的240倍。這種豐富的結(jié)果：一個(gè)繁榮的苔蘚和地衣群落，這反過(guò)來(lái)又支持了許多小型無(wú)脊椎動(dòng)物，如彈簧和螨蟲。“你可以在這里每平方米找到數(shù)百萬(wàn)只，但在美國(guó)或歐洲的草原上，每平方米只有大約5萬(wàn)到10萬(wàn)只，”Bokhorst說(shuō)。“他們需要數(shù)月和數(shù)月的時(shí)間坐在實(shí)驗(yàn)室里，在顯微鏡下對(duì)它們進(jìn)行計(jì)數(shù)和識(shí)別，”他說(shuō)，并且他指出，在南極的溫度下徒步旅行遠(yuǎn)比這項(xiàng)任務(wù)更好。

最終，一個(gè)營(yíng)養(yǎng)豐富的圈子，被稱為氮足跡，圍繞著殖民地。出乎意料的是，作者發(fā)現(xiàn)，群體足跡的范圍與該地區(qū)的寒冷或干燥程度無(wú)關(guān)，而是在很大程度上依賴于存在的動(dòng)物數(shù)量。

利用這些信息，Bokhorst和他的同事能夠繪制整個(gè)半島的生物多樣性熱點(diǎn)地圖。重要的是，這些地圖可以使用衛(wèi)星圖像輕松更新，以確定繁殖群的位置和大小，使未來(lái)的研究人員不必進(jìn)行實(shí)地考察。對(duì)于像南極洲這樣的地區(qū)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重要的步驟，這個(gè)地區(qū)的巨大規(guī)模，危險(xiǎn)的寒冷氣溫和徹底的荒涼使得那里的研究變得困難。

Bokhorst說(shuō)，他們觀察到的現(xiàn)有生物多樣性面臨的主要威脅是氣候變化和人類活動(dòng)。半島上充滿活力的無(wú)脊椎動(dòng)物群落經(jīng)歷了非常低的捕食，但入侵植物物種的種子可能會(huì)改變這種狀況，其種子可以從南非和南美洲吹來(lái)，或者被海鳥(niǎo)和人類帶入系統(tǒng)。

“就像企鵝和海豹群體為土著植物豐富土壤一樣，它們也有可能使它成為入侵物種的理想選擇，它可能更加堅(jiān)硬，并為蜘蛛和甲蟲等捕食性昆蟲提供庇護(hù)，”Bokhorst說(shuō)。“目前，該系統(tǒng)對(duì)于支持像老鼠和老鼠這樣的哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)太沒(méi)用了。”

展望未來(lái)，作者旨在通過(guò)研究入侵物種在北極和南極的作用來(lái)解決這些問(wèn)題。一個(gè)主要目標(biāo)是確定企鵝和海豹群落的活動(dòng)是否真的能夠促進(jìn)入侵物種的成功，以及可以采取什么行動(dòng)來(lái)防止入侵者在未來(lái)被引入這些未受影響的地區(qū)。

作者感謝荷蘭極地計(jì)劃和自然環(huán)境研究理事會(huì)的支持。