当你在暴风雨中开车时，牵引力是关键。如果你的轮胎缺乏足够的胎面，你的车就会打滑，你就不会有安全机动所需的抓地力。当暴雨袭击近岸浅水生态系统时，海胆也会遇到类似的挑战。强降水会改变海水中盐的浓度，导致盐度水平降低。即使盐度的微小变化也会影响海胆将它们的管状足牢牢地附着在周围环境上的能力，就像轮胎抓住路面一样。这对这些带刺的小生物来说是生死攸关的问题，因为它们依靠自己的粘性结构在海岸附近被海浪拍打的岩石区域移动。
雪城大学的生物学家共同撰写了一项研究，探索海胆的粘附能力是如何受到不同盐度水平的影响的。这项研究发表在《实验生物学杂志》上。
海胆的生存对维持海洋生态系统的平衡至关重要。海胆吃掉了珊瑚礁上45%的藻类。没有海胆，珊瑚礁可能会长满大型藻类，这可能会限制珊瑚的生长。鉴于珊瑚礁对海岸保护和生物多样性的重要性，保护海胆种群至关重要。
随着全球气候变化导致从热浪、干旱到暴雨和洪水等极端天气，涌入近岸生态系统的大量淡水正在改变栖息地。由艺术与科学学院生物系助理教授奥斯汀·加纳(Austin Garner)领导的一组生物学家研究了低盐度的影响，以及它如何改变海胆在栖息地内抓握和移动的能力。加纳是锡拉丘兹大学生物启发研究所的成员，研究动物如何在不同的环境中附着在表面上从生命科学和物理科学的角度来看。
该团队的研究旨在了解海胆数量将如何受到未来极端气候事件的影响。
加纳说:“虽然许多海洋动物可以调节体内的水和盐的数量，但海胆在这方面却没有那么有效。”“因此，它们往往被限制在一个狭窄的盐度水平范围内。暴雨会导致大量淡水沿着海岸线倾倒到海洋中，导致海水中盐的浓度迅速降低。”
该小组的研究结果令人惊讶在华盛顿大学星期五海港实验室(FHL)进行的研究。该研究的主要作者安德鲁·莫拉是加纳在锡拉丘兹实验室的研究生，他和加纳以及维拉诺瓦大学的研究人员一起前往FHL用活的绿海胆进行诱导实验。他们也一起工作前FHL博士后学者Carla Narvaez，现任罗德岛学院生物学助理教授，Villanova大学教授Alyssa Stark和Michael Russell。
在FHL，研究人员根据每个水箱内不同的盐度水平将海胆分为10组，从正常到非常低的盐含量。在每一组中，他们测试的指标包括翻正反应(海胆翻转自己的能力)、运动(从一个点到另一个点的速度)和附着力(它们的管脚从表面分离的力)。在加纳位于锡拉丘兹的实验室里，他和莫拉完成了数据分析，比较了每个指标。
研究小组发现，海胆的扶正反应、运动和粘附能力都受到低盐度条件的负面影响。有趣的是，直到非常低的盐度水平，海胆的粘附能力才受到严重影响，这表明海胆可能能够在具有挑战性的近岸环境条件下保持附着，即使需要更大的管脚协调(翻正和移动)的活动可能不可能。
莫拉解释说:“当我们看到海胆在非常低的盐度下表现下降时，我们可能会开始看到海胆可能生活的地方发生变化，因为它们无法在某些低盐度的区域停留。”“这可能会改变海胆放牧的数量，并可能对生态系统产生深远的影响。”
他们的工作提供了关键数据，提高了研究人员预测海胆等动物在不断变化的世界中的重要性的能力。加纳和他的团队正在探索的粘附原理也可以用于人类设计的粘附材料，这与锡拉丘兹大学生物启发研究所通过创新研究解决全球挑战的使命是一致的。
加纳说:“如果我们能够了解海胆分泌永久黏合剂并将其用于临时附着的基本原理和分子机制，我们就可以利用这种能力来设计挑战或我们今天的黏合剂。”“想象一下，有一种粘合剂本来是永久的，但当你添加另一种成分时，它就会分解，你可以把它粘在其他地方。这是一个完美的例子，说明如何利用生物学来增强我们周围的日常产品。”
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希望本篇文章《气候变化影响生态系统，海胆如何应对环境挑战》能对你有所帮助！
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