编辑推荐：
为探究是否存在类似 “基石捕食者” 作用的 “基石分子”（keystone molecules）影响群落多样性，研究人员开展对水生环境中此类分子的研究。发现如四齿鲀毒素（TTX）、石房蛤毒素（STX）、MULTIFUNCin、KEYSTONEin 及紫海牛烯（alderenes）等候选分子，其中 alderenes 或为合适的基石分子，这有助于从化学角度理解生态系统 。
在生态系统的奇妙世界里，生物之间的关系错综复杂，就像一张无形的大网。长久以来，生态学家们都知道 “基石捕食者” 在维持生物多样性中扮演着关键角色。比如，去除一种基石捕食者，食草动物就可能不受控制地繁殖，进而影响整个群落的物种丰富度。但在这个生态大网中，化学物质又扮演着怎样的角色呢？是否存在像 “基石捕食者” 一样重要的 “基石分子”（keystone molecules），它们的存在能左右群落的多样性吗？这成为了科学家们亟待探索的谜题。
为了解开这个谜题，来自多方的研究人员展开了深入研究。其中，相关成果发表在了《Journal of Biosciences》上。这项研究对于深入理解生态系统的运行机制有着至关重要的意义，它能帮助我们从化学的全新视角去认识生态系统中生物之间的相互作用，为保护生物多样性和维护生态平衡提供新的理论依据。
研究人员在探索过程中运用了多种关键技术方法。他们通过行为学实验（behavioural assays）来观察生物对不同化学物质的反应，以此判断这些化学物质是否具有影响群落的作用。还进行了自然中宇宙实验（natural mesocosm experiments），将化学物质应用于自然河口基质，观察群落组成和食物网的变化，从而确定这些物质在真实生态环境中的影响 。
研究结果如下：
- 候选基石分子的发现：最早，Zimmer 和 Ferrer 提出了基石分子的概念，并指出四齿鲀毒素（TTX）和石房蛤毒素（STX）可能是候选基石分子。TTX 由有毒蝾螈产生，若其未被对毒素免疫的束带蛇控制，可能影响北美山区和河流群落的组成；STX 由海洋甲藻产生，其毒性爆发会通过多种营养关系影响远洋生物多样性。此外，研究还发现了由藤壶和贻贝产生的多功能糖蛋白 MULTIFUNCin 和 KEYSTONEin，它们作为幼虫定居的接触化学感受信号或捕食者的猎物存在线索，但它们是否为真正的基石分子仍有待确定。
- 紫海牛烯（alderenes）的研究：近期，研究人员在河口系统中发现了新的候选基石分子紫海牛烯（alderenes）。这种由食草海蛞蝓产生的未知聚酮化合物，能使海蛞蝓对众多潜在捕食者来说变得不可口。海蛞蝓虽小且数量众多，以 Vaucheria agae 为食，平均密度可达每平方米 150 只，高峰期每平方米超过 1000 只 。研究人员通过行为学实验和自然中宇宙实验证实，alderenes 浓度虽仅 0.1%，却对河口底栖生物有极大影响，改变了群落组成和河口食物网。大量海蛞蝓因 alderenes 未被捕食，其从藻类获取的生物量可能被微生物分解，不过 alderenes 在生态系统中的转化方式、去除途径及化学寿命仍未知。
研究结论和讨论部分表明，紫海牛烯（alderenes）似乎是合适的候选基石分子，这一发现揭示了化学物质在生态系统中的重要作用，展现了从化学角度理解生态系统的新视角。与传统的基石捕食者自上而下的影响不同，alderenes 体现了自下而上的化学效应，将化学生态学从两物种相互作用提升到了营养级层面。这一研究让我们认识到，生态学需要化学，只有二者结合，才能全面理解生命过程。未来还需进一步研究 alderenes 在生态系统中的能量传递链条，以及更多类似基石分子的作用机制，这将为生态保护和生物多样性研究提供更多理论支持 。
