虽然今天美国的海牛更多地与佛罗里达州有关，但它们的一个亲戚曾经在北美太平洋沿岸游泳。数百万年前，斯特勒海牛在北太平洋和白令海沿岸的海带林中吃草。这种海洋哺乳动物是海牛目的一部分，包括现在的海牛。它可以重达4吨，长到26到30英尺长——比现在的海牛长得多。它在西北部巨大的海带森林里吃草，今天的海带森林从墨西哥的下加利福尼亚州一直延伸到太平洋沿岸的阿拉斯加。海牛从海带林的上层树冠上吃了大量的海带，这使得所需的阳光可以照射到森林的下层。
根据格奥尔格·威廉·斯特勒的著作，海牛大约在1768年左右灭绝，距离它第一次与欧洲人相遇仅27年。海牛的名字来源于斯特勒，他是18世纪陪同俄罗斯商人到白令海司令官群岛进行商业航行的科学家。
过度捕猎很可能导致了虎头海牛的灭绝，科学家们认为这种生态系统的变化对西部海带森林的健康是有害的。
在昨天发表在该杂志上的一篇论文中，来自加州科学院的研究人员详细介绍了一种新方法，他们用来计算这种海洋超级食草动物仍在放牧时，历史上的海带森林可能是什么样子的。
“海带林是高效的生态系统。它们作为风暴缓冲器，对渔业具有重要的经济意义，是无数海洋生物的家园，但在整个太平洋，它们正在急剧下降，”研究报告的合著者、地质和无脊椎动物科学院馆长彼得·鲁帕纳林在一份声明中说。“当海带森林在数百万年前进化时，有大型海洋食草动物，如斯特勒海牛，现在已经灭绝了。所以，当谈到是什么导致了它们的普遍下降时，我们可能遗漏了一个主要成分。”
据该研究的作者称，科学家们基于最近的过去来评估现代生态系统的倾向被称为基线转移综合征，它可能会忽略或隐藏一个生态系统在较长时间内可能是什么样子。
Roopnarine说:“我们已经在野火管理等事情上看到了这种想法的后果。”“在短期内，野火被视为需要抑制的东西，因为它们给森林生态系统带来了破坏。但最近我们了解到，从长远来看，野火是这些系统的自然组成部分，可以导致更健康、更有韧性的森林。”
为了避免基线转移综合症，研究小组提出了一种新的方法来评估生态系统的整体健康状况。过去-现在-未来(PPF)方法结合了从博物馆标本和化石记录中收集的历史证据、土著生态知识和当前的科学数据。该团队表示，它可以产生更精确的数学模型，更好地描述自然系统。该研究提出，这些模型可以创造更有效的保护技术。
“今天，我们被严重退化的生态系统所包围，这些地方在一个世纪前要健康得多，更不用说一千年或更久了，”该研究的作者、科学院执行主任斯科特·桑普森在声明中指出。“越来越多的生态系统现在面临崩溃的危险，即使我们保护它们。因此，如果我们要帮助引导一个特定的地方走向繁荣的未来，我们不仅要了解它当前的健康状况，还要了解它过去的健康状况，然后将这些见解应用到经过计算的、可再生的干预措施中。这种从过去到现在到未来的保护方式有可能是革命性的。”
为了建立一个模型，创造一个更准确的历史海带森林的图像，研究人员首先输入生态系统中不同参与者的影响，如捕食海带的海胆和捕食海胆的海獭。然后，将该模型与海带林的现有数据进行比较，以更好地展示生态系统的真正功能。
在模型完善后，研究小组将已经灭绝的海牛加入到模型中，以观察这种海洋哺乳动物是如何影响海带森林和生态系统的反应的。
“其中一个更重要和令人惊讶的发现是，包括斯特勒海牛导致了一种完全不同类型的海带森林，”该研究的作者、科学院和内华达大学拉斯维加斯分校的博士后研究员罗克珊·班克说。“与我们认为的以海带为主的现代森林不同，海牛的存在和对上层树冠的捕食会导致海带和藻类之间的更多平衡，因为更多的阳光会到达海底。”
当观察目前海带森林的状态时，这一发现尤其重要。如今，它们严重退化，部分原因是海胆的过度捕食，但也有污染、过度捕捞海带(El Niño)等。班克说，海带森林中更多藻类的存在将为海胆提供额外的食物来源，这可能会减少它们对海带的影响。
研究还发现，当虎头海牛在树冠上吃草时，海带林作为一个整体往往更有韧性。在海洋变暖或疾病爆发的胁迫下，森林甚至更加健康。它说，过去的海带森林可能不太可能变成海胆占主导地位的森林，可以更快地恢复。
研究人员称这种现象为“海牛效应”，并表示这为今天的海带保护提供了蓝图。
Roopnarine说:“如果我们的模型通过试验田的实验得到进一步验证，它可以让我们通过模拟不同干预措施的效果，为海带森林建立更强的恢复力。”“例如，有选择地采集海带树冠上部的叶子，以重建Steller海牛失去的作用。”
