Sự sống sau cái chết: Từ những cây cháy đến san hô tẩy trắng, cách các sinh vật đã chết tiếp tục tồn tại như là nền tảng xây dựng cho sự sống mới
Life after death: From burned trees to bleached corals, how dead organisms live on as the building blocks of new life
The dead remains of foundation species can boost or deter how well future generations are able to grow and thrive.
Những tàn tích đã chết của các loài nền móng có thể thúc đẩy hoặc cản trở khả năng phát triển và sinh trưởng của các thế hệ sau.
People’s knee-jerk reaction to seeing death in nature is often not positive. The burn scar left by wildfire on a once-forested hillside, or a ghostly white coral reef, may evoke tragedy and despair. But in nature, most plants and animals are recycled back into new life.
Phản ứng bản năng của con người khi chứng kiến cái chết trong tự nhiên thường không tích cực. Vết cháy do hỏa hoạn trên một sườn đồi từng có rừng rậm, hay một rạn san hô trắng như ma, có thể gợi lên sự bi kịch và tuyệt vọng. Nhưng trong tự nhiên, hầu hết các loài thực vật và động vật đều được tái chế thành sự sống mới.
The fallen branches and leaves that crunch under your boots as you step on the forest floor are providing nutrients for new growth as they decompose. Empty shells can become the foundations for new sea life to grow. Dead organic matter left over after a harvest supports soils and the production of food that feeds people worldwide.
Những cành cây và lá rụng giòn dưới ủng khi bạn bước đi trên nền rừng đang cung cấp chất dinh dưỡng cho sự phát triển mới khi chúng phân hủy. Vỏ ốc trống có thể trở thành nền móng để các sinh vật biển mới phát triển. Chất hữu cơ chết còn sót lại sau vụ thu hoạch hỗ trợ đất đai và sản xuất lương thực nuôi sống người dân trên toàn thế giới.
These remnants of life can set both the pace and outcome of ecosystem recovery, enabling life to persist and thrive, or preventing it from doing so.
Những tàn dư của sự sống này có thể thiết lập cả tốc độ lẫn kết quả phục hồi hệ sinh thái, cho phép sự sống tồn tại và phát triển mạnh mẽ, hoặc ngăn cản điều đó xảy ra.
Ecologists, like us, refer to this as ecological memory, where remnants of the past influence how ecosystems look and behave in the present. Similar to human memories, traumatic events can have the strongest influences in nature: Fires, storms, heat waves and outbreaks of pests or disease can cause widespread death of plants and animals, leaving behind abundant and lasting physical remains.
Các nhà sinh thái học, như chúng tôi, gọi đây là trí nhớ sinh thái, nơi những tàn dư của quá khứ ảnh hưởng đến cách thức các hệ sinh thái trông và hoạt động trong hiện tại. Tương tự như ký ức con người, các sự kiện chấn thương có thể tạo ra ảnh hưởng mạnh mẽ nhất trong tự nhiên: Hỏa hoạn, bão tố, sóng nhiệt và dịch bệnh sâu bệnh có thể gây cái chết lan rộng của thực vật và động vật, để lại những tàn tích vật chất phong phú và lâu dài.
In a new paper published in Science Advances, working with colleagues around the country, we show how death plays nuanced and powerful roles in nature’s afterlife.
Trong một bài báo mới được công bố trên Science Advances, làm việc với các đồng nghiệp trên khắp cả nước, chúng tôi chỉ ra cách thức cái chết đóng vai trò tinh tế và mạnh mẽ trong “cuộc sống sau cái chết” của tự nhiên.
In some cases, dead organisms prevent life from returning after an extreme event. In other cases, they make ecosystems more resilient by fueling regeneration of new life and hastening recovery. Understanding this afterlife and its influence on ecosystems will be increasingly valuable for helping ecosystems recover in a changing climate.
Trong một số trường hợp, các sinh vật đã chết ngăn cản sự sống quay trở lại sau một sự kiện cực đoan. Trong những trường hợp khác, chúng làm cho hệ sinh thái kiên cường hơn bằng cách thúc đẩy quá trình tái sinh của sự sống mới và tăng tốc độ phục hồi. Việc hiểu được “cuộc sống sau cái chết” này và ảnh hưởng của nó đối với các hệ sinh thái sẽ ngày càng có giá trị trong việc giúp các hệ sinh thái phục hồi trước biến đổi khí hậu.
Foundation species – nature’s architects
Các loài nền – kiến trúc sư của tự nhiên
Our study focused on a set of ecologically important organisms, known as foundation species. These are abundant and iconic organisms, such as trees, grasses, oysters and corals, that create the natural infrastructure on which entire communities of organisms exist.
Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào một nhóm các sinh vật có tầm quan trọng về mặt sinh thái, được gọi là các loài nền. Đây là những sinh vật phong phú và mang tính biểu tượng, chẳng hạn như cây cối, cỏ, hàu và san hô, tạo ra cơ sở hạ tầng tự nhiên nơi toàn bộ cộng đồng sinh vật tồn tại.
Foundation species can be found everywhere, from the depths of the oceans to the summits of mountains. Because they are so abundant while alive, they can remain abundant after they die. And their influence can carry on in an afterlife that shapes the trajectories of ecosystems, either supporting recovery to the ecosystem’s original structure or transforming it into a new one.
Các loài nền có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi, từ độ sâu của đại dương đến đỉnh núi cao nhất. Vì chúng rất phong phú khi còn sống, nên chúng vẫn giữ được sự phong phú ngay cả sau khi chết. Và ảnh hưởng của chúng có thể tiếp diễn trong một “kiếp sau” định hình quỹ đạo của các hệ sinh thái, hoặc hỗ trợ phục hồi về cấu trúc ban đầu của hệ sinh thái, hoặc biến đổi nó thành một cấu trúc mới.
To investigate how the dead remains of foundation species affect the ability of their living counterparts to establish, grow and survive, we tapped into a U.S. National Science Foundation network of Long Term Ecological Research. Scientists at these sites track populations of foundation species across a diversity of ecosystems that have experienced different extreme events.
Để điều tra xem xác chết của các loài nền ảnh hưởng đến khả năng thiết lập, phát triển và tồn tại của các cá thể sống tương ứng như thế nào, chúng tôi đã khai thác mạng lưới Nghiên cứu Sinh thái Dài hạn (LTER) thuộc Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ. Các nhà khoa học tại những địa điểm này theo dõi quần thể các loài nền trên nhiều loại hệ sinh thái khác nhau đã trải qua các sự kiện cực đoan khác nhau.
We looked at coral reefs, mangrove forests, salt marshes, kelp forests, oyster reefs, tropical rainforests, temperate rainforests, hemlock forests, tallgrass prairies and boreal forests, ranging from the tropics to just shy of the Arctic Circle.
Chúng tôi nghiên cứu các rạn san hô, rừng ngập mặn, đầm lầy muối, rừng tảo bẹ, rạn hàu, rừng nhiệt đới, rừng ôn đới, rừng hemlock, đồng cỏ cao và rừng phương bắc, trải dài từ vùng nhiệt đới đến gần Vòng Bắc Cực.
We found that, following extreme events, the dead affect the living more commonly than we expected. The dead foundation species either significantly increased or decreased living foundation species in nine out of the 10 ecosystems we studied – the kelp forest was the only exception.
Chúng tôi nhận thấy rằng, sau các sự kiện cực đoan, xác chết ảnh hưởng đến sinh vật sống thường xuyên hơn chúng tôi mong đợi. Các loài nền đã chết hoặc là làm tăng đáng kể hoặc giảm thiểu các loài nền còn sống trong chín trên mười hệ sinh thái chúng tôi nghiên cứu – rừng tảo bẹ là ngoại lệ duy nhất.
In roughly half of the cases, dead foundation species hampered the ability of their living counterparts to reestablish, grow and survive after extreme events.
Trong khoảng một nửa số trường hợp, các loài nền đã chết đã cản trở khả năng tái thiết lập, phát triển và tồn tại của các cá thể sống tương ứng sau các sự kiện cực đoan.
Take the tropical montane rainforest of Puerto Rico. This ecosystem is periodically walloped by hurricanes that strip its canopy and blanket the forest floor with tree branches and leaves. This layer of debris chokes off sunlight needed by the seedlings below and reduces the number that emerge to replace the trees lost during the storm, ultimately slowing the forest’s recovery.
Hãy xem xét khu rừng nhiệt đới miền núi ở Puerto Rico. Hệ sinh thái này định kỳ bị bão cuồng phong tàn phá, loại bỏ tán cây và phủ lớp cành cây cùng lá cây lên nền rừng. Lớp mảnh vụn này làm nghẹt ánh sáng mặt trời cần thiết cho các cây con bên dưới và giảm số lượng mầm non trồi lên để thay thế những cây đã mất trong cơn bão, cuối cùng làm chậm quá trình phục hồi của khu rừng.
The South Pacific coral reefs of Moorea present a more extreme example. Marine heat waves that cause coral bleaching can transform these reefs into something fundamentally different: ghost towns of dead skeletons overgrown by seaweeds. The nooks and crannies of the standing coral skeletons provide an opportunity for the seaweeds, which compete with coral for reef space, to proliferate and take over the reef, preventing the return of corals.
Các rạn san hô Nam Thái Bình Dương ở Moorea thể hiện một ví dụ cực đoan hơn. Các đợt sóng nhiệt biển gây tẩy trắng san hô có thể biến những rạn này thành thứ gì đó hoàn toàn khác: những thị trấn ma gồm các bộ xương chết bị phủ kín bởi tảo biển. Những hốc và kẽ của bộ xương san hô còn đứng giúp cho tảo biển, vốn cạnh tranh với san hô về không gian rạn, phát triển mạnh mẽ và chiếm lấy rạn, ngăn cản sự trở lại của san hô.
But in the other cases we studied, we found that dead organisms actually promote the regeneration of their living counterparts.
Nhưng trong các trường hợp khác mà chúng tôi nghiên cứu, chúng tôi thấy rằng các sinh vật đã chết thực sự thúc đẩy quá trình tái tạo của các cá thể sống tương ứng.
For example, the mangrove forests of the Florida Everglades actually benefit from storm-generated debris. During a hurricane, leaf litter blown or washed out of the canopy ended up in the complex network of roots below, providing a pulse of nutrients that enhanced the production of new roots and hastened mangrove recovery.
Ví dụ, rừng ngập mặn ở Everglades Florida thực sự được hưởng lợi từ mảnh vụn do bão gây ra. Trong một cơn bão nhiệt đới, lá rụng bị thổi hoặc cuốn trôi khỏi tán cây đã rơi xuống mạng lưới rễ phức tạp bên dưới, cung cấp một nguồn dinh dưỡng giúp tăng cường sản xuất rễ mới và đẩy nhanh quá trình phục hồi của rừng ngập mặn.
In the Eastern hemlock forests of New England, an outbreak of a tree-killing pest – the woolly adelgid – left behind wide swaths of standing dead trees. But unlike the dead skeletons on a bleached reef, these dead trees often help new hemlock saplings grow by maintaining a favorable climate on the ground below.
Ở các khu rừng hemlock phía Đông New England, một đợt bùng phát sâu bệnh gây chết cây – loài nhung adelgid – đã để lại những mảng lớn cây chết còn đứng. Nhưng không giống như bộ xương chết trên rạn san hô bị tẩy trắng, những cây chết này thường giúp cây con hemlock mới phát triển bằng cách duy trì một khí hậu thuận lợi dưới mặt đất.
The question now is, how can humanity use this information to fortify the resilience of ecosystems after extreme events?
Vấn đề đặt ra là, nhân loại có thể sử dụng thông tin này như thế nào để củng cố khả năng phục hồi của các hệ sinh thái sau những sự kiện cực đoan?
How humans can help
Cách con người có thể giúp đỡ
As humans, many of us rely on therapy to help manage how traumatic memories affect our lives. We can also help ecosystems manage the remnants of dead organisms after disasters in several ways.
Là con người, nhiều người trong chúng ta dựa vào liệu pháp để giúp quản lý cách những ký ức chấn thương ảnh hưởng đến cuộc sống của mình. Chúng ta cũng có thể giúp các hệ sinh thái quản lý phần còn lại của các sinh vật chết sau thảm họa bằng nhiều cách khác nhau.
On land, standing dead trees are sometimes felled to create “nurse logs,” which release nutrients that nourish living trees. Dead grass litter is removed using prescribed burning to create better conditions for new grass to grow. On the coasts, dead oyster shells are deposited onto mud flats, and the rubble of coral skeletons is either stabilized or removed to create more solid substrates where new oysters and corals can settle, grow and thrive.
Trên đất liền, đôi khi cây chết đứng được đốn hạ để tạo ra “gỗ dưỡng,” giải phóng chất dinh dưỡng nuôi dưỡng những cây sống. Rác cỏ khô được loại bỏ bằng phương pháp đốt có kiểm soát để tạo điều kiện tốt hơn cho cỏ mới phát triển. Ở các bờ biển, vỏ hàu chết được lắng đọng trên các bãi bùn, và vụn xương san hô được ổn định hoặc loại bỏ để tạo ra các chất nền rắn chắc hơn nơi hàu và san hô mới có thể định cư, phát triển và sinh trưởng.
As rising temperatures create more frequent extreme events and trigger more die-offs, dead foundation species will be useful to help guide ecosystem recoveries afterward.
Khi nhiệt độ tăng cao tạo ra các sự kiện cực đoan thường xuyên hơn và gây ra nhiều đợt chết hàng loạt hơn, các loài nền tảng đã chết sẽ hữu ích trong việc hỗ trợ định hướng quá trình phục hồi hệ sinh thái sau đó.
Where there is life, there is death
Nơi nào có sự sống, nơi đó có cái chết
When you’re in nature, whether hiking in a forest or snorkeling on a tropical reef, your attention is typically drawn to the life that exists in these places. But if you take a closer look, you may notice that death is all around, too.
Khi bạn ở trong tự nhiên, dù là đi bộ xuyên rừng hay lặn ngắm san hô nhiệt đới, sự chú ý của bạn thường được thu hút bởi sự sống tồn tại ở những nơi này. Nhưng nếu bạn nhìn kỹ hơn, bạn có thể nhận thấy rằng cái chết cũng hiện diện khắp mọi nơi.
Death is an integral part of life. The quicker we all learn to embrace its capacity to be a transformative force, and find ways to use the remnants left in its wake, the better we will be able to help nature and ourselves thrive into the future.
Cái chết là một phần không thể thiếu của cuộc sống. Chúng ta càng sớm học cách chấp nhận khả năng biến đổi của nó và tìm ra cách sử dụng những gì còn sót lại sau dấu vết của nó, chúng ta sẽ càng giúp tự nhiên và chính bản thân mình phát triển mạnh mẽ hơn trong tương lai.
Kai Kopecky receives funding from the National Science Foundation and the LTER Network Office.
Kai Kopecky nhận tài trợ từ Quỹ Khoa học Quốc gia và Văn phòng Mạng lưới LTER.
John Kominoski works for Florida International University.
John Kominoski làm việc tại Đại học Quốc tế Florida.
Read more
-
Chúng tôi đã thiết kế sân cỏ cho World Cup bóng đá lớn nhất từ trước đến nay – đây là cách chúng tôi tạo ra trải nghiệm thi đấu đồng nhất trên 3 quốc gia
We designed the turf for soccer’s biggest World Cup ever – here’s how we created the same playing experience across 3 countries
-
Cách khuyến khích trẻ thử những điều mới, đáng sợ (mà không gây sang chấn tâm lý).
How to encourage a child to try new, scary things (without traumatising them in the process)