尋找龜隻對分解作用的影響
Translated by Sibbie Li 李曉詩, Edited by Mei Chan 陳美恩
El impacto de las tortugas en la descomposición
Translated and edited by María Teresa NEGREROS AMAYA
I am a cat-person who never thought I would be studying turtles for a living. As I learn more about turtles, the more resemblances I find between us – timid but curious, a bit stubborn at times and adaptive. After completing my bachelor's degree in Zoology at Newcastle University (UK) in 2017, I decided to move back home to Hong Kong. I worked as an assistant conservation officer for two years at Kadoorie Farm and Botanic Garden (KFBG). My job was to take care of an endangered turtle species, return native snakes to their natural habitats and monitor a protected bat population in a village.
At the beginning of 2020, I quit my job at KFBG since I needed a change and a new purpose. I was volunteering at KFBG to keep the gears going and my friend Julia, who worked at KFBG before joining the Science Unit, told me that Dr. Sung was hiring a research assistant. Although I had never done it before, I have a relevant background and asked if Dr. Sung would consider giving me a chance at Lingnan University. He gracefully agreed. Studying overseas gave me an open mind, which has encouraged me to try different things. My previous work experiences helped me identify writing as my biggest strength and a way to contribute to wildlife conservation. The language of science can be daunting, even to scientists, but my ability to understand and efficiently communicate scientific knowledge to others is a critical skill I have developed.
From left to right: Amy's graduation, Amy in the field in Hong Kong, Amy's study species Platysternon megacephalum ©Hei SUNG
At the Science Unit at Lingnan, I mainly work on two projects with the endangered Big-headed terrapin(Platysternon megacephalum) - (A) monitoring their population and (B) measuring their influence on stream decomposition. Decomposition is the process of breaking down organic waste, such as fallen leaves, into simpler organic or inorganic materials such as minerals. With these projects we want to answer one key question “Does the presence of turtles indirectly affect decomposition of leaves fallen into the streams?” This is important to know because when leaves decompose, they release useful nutrients and energy for other living things.
Big-headed turtles can affect how fast decomposition happens in streams in various ways. First, they eat leaf-eating creepy crawlies underwater, like snails and crabs. This keeps the populations of these leaf recyclers in the right numbers and as a balanced group. Second, the turtles clean up the stream by eating wild fruit and flying insects that drop into the water. Parts of the food turtles eat remains in their poo, which then become food for the smaller creatures. Third, when looking for food or moving around in the stream, the turtles turn over stones and sand. This movement stirs up little food particles that the insects and microorganisms living in the stream can eat.
Example of invertebrates living in the streams. From left to right: Water-penny beetle, fishfly and bee shrimp © Henry LEE
To test if turtles affect the leaf decomposition, we first check how well decomposition is done in streams without turtles, low turtle populations and high turtle populations. We dipped teabags and cotton strips in the stream for a month, then compared which one loses more weight. Tea bags were originally used to check the recycling activities of soil microorganisms[1]. The lighter the teabags and strips, the more effective the decomposition of plant materials. Our decomposition study was done once in 2018 - 2019 but we did not see any difference between places with fewer or more turtles. This can have various causes: First, immature methodology. After all, this method was designed for studies in soil. We are now working on how to adapt this method to our study and reduce human errors. Second, there may be changes we cannot see, like the types of microorganisms growing on the tea. Third, nature is quite resilient because organisms can adapt to compensate for the loss of members due to natural or man-made disasters, so maybe organisms in the streams continue recycling efficiently, even without the help from the turtles.
We still believe that the turtles affect leaf-decomposition because of their taste for water creatures like snails and crabs which love eating leaves and the tiny fungus that grow on the leaves. The small creatures and fungus are very interdependent, and together they can determine how well the materials are recycled[2]. The turtles might influence the relationship between the leaf eaters and fungus by taking out some of the water creatures. This has never been studied before, but we are working on it.
From left to right: Amy and Dr. Sung sorting samples in the lab, one example of a tea bag and cotton stripes used in the study.
I had the privilege of working at the Science Unit on different subjects and revealing the awesomeness of Big-headed turtles. We, human beings, sometimes believe that things are useless or threatening when we know nothing about them. For example, we almost eliminated sharks because we knew little about them. But now, with a better understanding of their role in the ocean, the sharks are better protected. It is the same for turtles. We are just starting to learn more about their importance in nature and we need to protect them before they disappear. Big-headed turtles and other freshwater turtles are at risk of extinction because they are stolen from nature to be sold as pets or food. I am thrilled to participate in building the knowledge that will help conserve Big-headed turtles, and to do research in the beautiful Country Parks in Hong Kong. These are my greatest motivations and my favorite parts of the job. However, I must work on my skills in data analysis and related software, which are blessings to science, but nightmares to me. Please pray for me, my dear readers. I wish to discover more about Big-headed turtles and snakes in Hong Kong through a PhD program and working in research institutions. I am excited to fill the many knowledge gaps in this field.
Keep reading and communicating with people. Be patient and hopeful. Nature is amazing and complex. It is up to us to find patterns and relationships and show them to others. Our findings may not do much individually, but as we put all the puzzles together, we can see the big picture.
From left to right: Amy practicing Taichi, one of Amy's paintings and Amy's cats
References for studies mentioned in the post.
1. Keuskamp, J.A., Dingemans, B.J., Lehtinen, T., Sarneel, J.M. and Hefting, M.M., 2013. Tea Bag Index: a novel approach to collect uniform decomposition data across ecosystems. Methods in Ecology and Evolution, 4(11), pp.1070-1075.
2. Graça, M.A., 2001. The role of invertebrates on leaf litter decomposition in streams–a review. International Review of Hydrobiology: A Journal Covering all Aspects of Limnology and Marine Biology, 86(4‐5), pp.383-393.
About the author: Amy FOK earned her bachelor's degree in Zoology at Newcastle University (UK) in 2017. She is now working as a research assistant at the Science Unit at Lingnan University. She will start an MPhil degree in the Environmental Science Program at Lingnan in 2021. She wishes to become a Kung Fu master and is teaching little kids Kung Fu. Much like a grandma, she loves drinking tea, reading books about nature, cuddling her cats, painting, practicing Taichi and living an effortless life. “Slow is fast” is her favorite quote.
尋找龜隻對分解作用的影響
Translated by Sibbie Li 李曉詩, Edited by Mei Chan 陳美恩
從來沒有想過，我這個貓痴會以研究龜類為生。我對龜隻的了解越多，就發現我倆越相似——膽小卻好奇，時而倔强，適應力強。2017年，我在英國紐卡素大學獲得動物學學士學位後，便決定回港。我在嘉道理農場暨植物園擔任了兩年助理保育主任，負責照顧瀕臨絕種的龜隻、將本地蛇放歸牠們的自然棲息地，以及監察村落裏受保護的蝙蝠種群。
2020年初，我想要轉換一下環境，尋找新的目標，所以我辭職了。不過，我繼續在嘉道理農場擔任義工，繼續學以致用。當時，我的朋友Julia正在科學教研組工作，她之前也是在嘉道理農場工作的，她告訴我宋博士想要聘請研究助理。雖然我從未嘗試過這類工作，但我有相關的經驗，於是便問宋博士可否給我一個機會加入嶺南大學，他欣然同意。出國留學讓我擴闊視野，更勇於嘗試不同的事物。過往的工作經驗令我了解到，寫作是我最大的長處，而這也是其中一種保護野生動植物的方式。科學語言總令人生畏，對科學家亦然。慶幸我擁有這項重要技能，能夠理解並有效地與他人交流科學知識。
由左至右：Amy畢業、Amy在香港進行實地考察、Amy的研究品種大頭龜 版權所有 © 宋亦希
在嶺南科學教研組，我主要跟進的兩個項目都是關於瀕危的大頭龜（Platysternon megacephalum）：（一）監測大頭龜的數量，（二）測量大頭龜如何影響河流中的分解作用。分解作用是指將有機廢物（例如落葉）分解成完全有機或無機原料（例如礦物質）的過程。我們希望透過這些項目來解答一個重要的問題 —「究竟龜隻會間接影響河流中落葉的分解過程嗎？」這個問題的答案很重要，因為當葉片分解時，會為其他生物釋放出有用的營養和能源。
大頭龜能夠透過不同的方式，影響河流中的分解速度。首先，牠們會在水底進食蝸牛和螃蟹等葉食性爬蟲。這樣可以令這些「樹葉回收生物」維持在一定的數量，保持物種平衡。其次，龜隻會吃掉進水裏的野果和昆蟲來清理河流。龜隻吃掉的食物中，會有一部份未被消化遺留在牠們的排泄物中，成為下一級生物的食物。再者，當龜隻在河中尋找食物或四處走動時，會翻起沙石，這樣會捲起食物顆粒，供生活在河流中的昆蟲和微生物食用。
在河流中生活的無脊椎動物例子。由左至右：扁泥蟲科、魚蛉亞科和廣東米蝦 版權所有 © 李穎謙
為了測試大頭龜會否影響葉片的分解，我們首先檢查了葉片在不同狀態下的分解狀況，當中分別為沒有龜隻的河流、擁有少量龜隻的，以及擁有大量龜隻的。我們將茶包和棉帶放到河中浸泡一個月，然後比較哪一個變得比較輕。茶包最初是用來測試土壤微生物的再循環效率[1]。茶包和棉帶越輕，代表植物物質的分解作用效率越高。我們在2018-2019年便完成了其中一次分解作用研究，但並未在龜隻數量不同的河流之間看到分別，成因可能有好幾個：首先，這種方法畢竟是專門用於土壤之中的微生物研究，套用於河流時，方法要加以改良。我們正努力作出調整，減少人為誤差，嘗試將方法套用到我們的研究。其次，我們不一定能看到或容易量度全部的變化，例如在茶葉上生長的微生物可能在不同河流有種類上的差別。再者，大自然復原力強，生物能夠適應自然或人為災害造成的破壞，即使沒有龜隻的幫助，河流生物也可以繼續進行再循環。
我們仍然相信大頭龜會影響葉片的分解，因為牠們喜歡吃蝸牛和螃蟹等水生生物，而這些生物又正正喜歡吃葉片和葉片上的細小真菌。小型生物和真菌的共生關係非常密切，牠們可以共同決定物質循環的程度[2]。龜隻會除去一些水生生物，這樣就有機會影響葉食生物和真菌之間的關係。從來沒有人研究過這些，但我們正在努力當中。
由左至右：Amy和宋博士在實驗室裏進行樣本分類、研究中使用的茶包和棉帶樣本
我慶幸自己能夠在科學教研組研究不同主題的項目，並發掘大頭龜的奧妙之處。我們人類未認識某些事物之前，有時會認為他們沒有用處，或者具有威脅性。以鯊魚為例，我們的無知幾乎消滅了牠們。不過現在，因為我們了解到更多有關鯊魚在海洋中的作用，牠們得到了更好的保護。而龜類亦一樣。我們才剛開始了解牠們對大自然的重要性，所以必需在牠們消失之前保護牠們。因為人們非法捕獵大頭龜和其他淡水龜作寵物或食物出售，牠們正面臨絕種的危機。我很高興能為建立有助保育大頭龜的資訊出一分力，並在香港美麗的郊野公園進行研究。這些是我最大的動力來源，也是工作中我最喜歡的部份。然而，我必須提升自己數據分析和使用相關軟件的能力。雖然這些技術代表著科學的進步，對我而言卻是噩夢。親愛的讀者，請為我祈禱!我希望透過修讀博士學位課程，以及於研究機構工作，能夠發掘更多有關香港大頭龜和蛇的資訊。我很期待藉此填補自己在這個領域知識上的不足。
保持閱讀習慣，多與人交流，要有耐心，而又抱有希望。大自然充滿驚喜又複雜，要靠我們去尋找它的模式和連繫，然後向其他人展示。我們各自的每一個研究，可能沒有甚麼發現，但當所有研究拼湊在一起時，就可以縱觀全局。
由左到右：Amy練習太極、Amy的畫作和Amy的貓
文中提及的研究參考
1. Keuskamp, J.A., Dingemans, B.J., Lehtinen, T., Sarneel, J.M. and Hefting, M.M., 2013. Tea Bag Index: a novel approach to collect uniform decomposition data across ecosystems. Methods in Ecology and Evolution, 4(11), pp.1070-1075.
2. Graça, M.A., 2001. The role of invertebrates on leaf litter decomposition in streams–a review. International Review of Hydrobiology: A Journal Covering all Aspects of Limnology and Marine Biology, 86(4‐5), pp.383-393.
作者簡介：Amy 於2017年在英國紐卡素大學取得動物學學士學位。她目前在嶺南大學科學教研組擔任研究助理，將於2021年開始修讀嶺南大學環境科學哲學碩士課程。她希望成為一名功夫大師，並教導小朋友功夫。她好像老奶奶般過著輕鬆的生活，喜歡喝茶、閱讀有關大自然的書籍、抱貓、繪畫和練習太極。「欲速則不達」是她的座右銘。
El impacto de las tortugas en la descomposición
Translated and edited by María Teresa NEGREROS AMAYA
¿Qué se obtiene si juntamos tortugas, bolsas de té y hojas caídas a un arroyo? Además de probar nuevos métodos para estudiar la descomposición de sustancias orgánicas, se trata de un paso más para entender la dependencia entre los ecosistemas y estos reptiles
Soy una mujer de gatos que nunca pensó que estudiaría tortugas para ganarse la vida. Conforme aprendo más sobre ellas, más semejanzas encuentro entre nosotras: tímidas pero curiosas, a veces un poco tercas y resilientes.
Después de completar mi licenciatura en Zoología en la Universidad de Newcastle (Reino Unido) en 2017, decidí regresar a casa en Hong Kong. Trabajé como asistente de conservación durante dos años en la Granja Kadoorie y Jardín Botánico (KFBG, por sus siglas en inglés). Mi trabajo consistía en cuidar una especie de tortuga en peligro de extinción, devolver las serpientes nativas a sus hábitats naturales y monitorear una población protegida de murciélagos en una aldea.
A comienzos de 2020, dejé mi trabajo en KFBG en la búsqueda de un cambio y un nuevo propósito, pero me ofrecí a continuar como voluntaria en KFBG para mantener los proyectos en marcha. Mi amiga Julia, que trabajaba en KFBG antes de unirse a la Unidad de Ciencias en la Universidad de Lingnan, me dijo que el doctor Sung estaba buscando asistente de investigación. Aunque nunca lo había hecho antes, tengo los conocimientos pertinentes, y le pregunté al Dr. Sung si consideraría darme una oportunidad en la universidad. Él accedió amablemente. Estudiar en el extranjero amplió mis horizontes, lo que me animó a probar diferentes cosas. Además, mis experiencias laborales anteriores me ayudaron a identificar la escritura como mi mayor fortaleza y una forma de contribuir a la conservación de la vida silvestre. El lenguaje de la ciencia puede resultar abrumador, incluso para los científicos, pero mi capacidad para comprender y comunicar eficazmente el conocimiento científico a otras personas es una habilidad crucial que he podido desarrollar.
De izquierda a derecha: Graduación de Amy, Amy haciendo trabajo de campo en Hong Kong, especie de estudio de Amy: Platysternon megacephalum ©Hei SUNG
En la Unidad de Ciencias de Lingnan trabajo principalmente en dos proyectos con la tortuga cabezona (Platysternon megacephalum), la cual se encuentra en peligro de extinción: (A) monitoreando su población y (B) midiendo su influencia en la descomposición que ocurre en los arroyos. La descomposición es el proceso de degradación de los desechos orgánicos, por ejemplo, la transformación de las hojas caídas de los árboles en materiales orgánicos o inorgánicos más simples, como los minerales. Con estos proyectos queremos responder a una pregunta clave: "¿La presencia de tortugas afecta indirectamente la descomposición de las hojas caídas en los arroyos?" Es importante saber esto porque cuando las hojas se descomponen, liberan nutrientes útiles y energía para otros seres vivos.
Las tortugas cabezonas pueden afectar la rapidez con que se produce la descomposición en los arroyos de diversas formas. Primero, las tortugas comen bichos, como caracoles y cangrejos, que se alimentan de hojas bajo el agua; esto mantiene a las poblaciones de estos recicladores de hojas en los números correctos y en balance. En segundo lugar, las tortugas limpian el arroyo comiendo frutas silvestres e insectos voladores que caen al agua; a su vez, restos del alimento que consumen las tortugas permanecen en sus heces, mismas que luego se convierten en comida para las criaturas más pequeñas. En tercer lugar, al buscar alimentarse o moverse por el arroyo, las tortugas voltean piedras y arena; este movimiento levanta pequeñas partículas de comida que los insectos y microorganismos que habitan el arroyo pueden comer.
Ejemplo de invertebrados que viven en arroyos. De izquierda a derecha: escarabajo de agua, mosca y camarón abeja© Henry LEE
Para probar si las tortugas intervienen en el proceso de la descomposición de las hojas, primero verificamos qué tan bien se realiza la descomposición en arroyos sin tortugas, arroyos con poblaciones bajas de tortugas y arroyos con poblaciones altas de estos reptiles. El procedimiento se realiza al sumergir bolsitas de té con cuerdas de algodón en el arroyo durante un mes y luego comparar cuál pierde más peso. Originalmente las bolsitas de té fueron utilizadas para evaluar las actividades de reciclaje de nutrientes de los microorganismos del suelo [1]. Cuanto más ligeras sean las bolsitas de té y las tiras, más eficaz habrá sido la descomposición de los materiales vegetales. Nuestro estudio de descomposición se realizó una vez entre 2018 y 2019, pero no vimos ninguna diferencia entre lugares con menos o más tortugas. Esto puede tener varias causas: primero, una metodología inmadura, después de todo este método fue diseñado para estudios en suelo. Ahora estamos trabajando en cómo adaptar este método a nuestro estudio en arroyos y reducir los errores humanos. En segundo lugar, puede haber cambios que no podemos ver, como los tipos de microorganismos que crecen en el té. En tercer lugar, la naturaleza es bastante resistente, y los organismos pueden adaptarse para compensar la falta de algunos miembros de la comunidad, los cuales desaparecieron debido a desastres naturales o incidentes provocados por el hombre. En dichos casos, tal vez los organismos en los arroyos continúen reciclando los materiales y nutrientes de manera eficiente, incluso sin la ayuda de las tortugas.
Todavía creemos que las tortugas afectan la descomposición de las hojas debido a su gusto por las criaturas acuáticas como los caracoles y los cangrejos, a los que les encanta comer hojas y los pequeños hongos que crecen en las hojas. Las pequeñas criaturas y los hongos son muy interdependientes y juntos pueden determinar qué tan bien se reciclan los materiales y los nutrientes [2]. Las tortugas pueden intervenir en la relación entre los comedores de hojas y los hongos al eliminar algunas de las criaturas acuáticas. Esto nunca se había estudiado antes, pero estamos trabajando en ello.
De izquierda a derecha: Amy y el doctor Sung clasificando muestras en el laboratorio, un ejemplo de una bolsa de té y el cordón de algodón usados en el estudio
Tengo el privilegio de trabajar en la Unidad de Ciencias en diferentes temas y revelar la maravilla de las tortugas cabezonas. Nosotros, los seres humanos, a veces creemos que las cosas son inútiles o amenazantes cuando no sabemos nada de ellas; por ejemplo, casi eliminamos a los tiburones porque sabíamos poco sobre ellos. Pero ahora, con una mejor comprensión de su papel en el océano, los tiburones están mejor protegidos. Lo mismo ocurre con las tortugas. Recién estamos comenzando a aprender más sobre su importancia en la naturaleza y debemos protegerlos antes de que desaparezcan. Las tortugas cabezonas y otras tortugas de agua dulce están en riesgo de extinción porque son robadas de la naturaleza para venderlas como mascotas o como alimento.
Me emociona participar en la creación de conocimientos que ayudarán a conservar las tortugas cabezonas y de realizar investigaciones en los hermosos parques rurales de Hong Kong. Esta es mi parte favorita del trabajo y mi mayor motivación. No obstante, aún debo trabajar en mis habilidades en análisis de datos y software; que son una bendición para la ciencia, pero una pesadilla para mí. Por favor, recen por mí, mis queridos lectores. Deseo descubrir más sobre las tortugas cabezonas y las serpientes en Hong Kong a través de un programa de doctorado y trabajando en instituciones de investigación. Estoy emocionada de llenar muchas de las lagunas de conocimiento en este campo.
Sigue leyendo y comunicándote con la gente. Se paciente y ten esperanza. La naturaleza es asombrosa y compleja. Depende de nosotros encontrar patrones y relaciones y mostrárselos a los demás. Es posible que nuestros hallazgos no sirvan de mucho de forma individual, pero a medida que juntamos todas las piezas del rompecabezas, podemos ver el panorama general.
De izquierda a derecha: Amy practicando Taichi, una de las pinturas de Amy, sus gatos.
Referencias de los estudios mencionados en la publicación:
1. Keuskamp, J.A., Dingemans, B.J., Lehtinen, T., Sarneel, J.M. and Hefting, M.M., 2013. Tea Bag Index: a novel approach to collect uniform decomposition data across ecosystems. Methods in Ecology and Evolution, 4(11), pp.1070-1075.
2. Graça, M.A., 2001. The role of invertebrates on leaf litter decomposition in streams–a review. International Review of Hydrobiology: A Journal Covering all Aspects of Limnology and Marine Biology, 86(4‐5), pp.383-393.
Acerca de la autora: Amy FOK se graduó de la licenciatura en Zoología en la Universidad de Newcastle (Reino Unido) en 2017. Actualmente trabaja como asistente de investigación en la Unidad de Ciencias de la Universidad Lingnan. Comenzará una maestría en el Programa de Ciencias Ambientales en Lingnan en 2021. Desea convertirse en maestra de Kung Fu, por lo que da clases a niños. Tal como una abuela, ama tomar té, leer libros sobre -la naturaleza, abrazar a sus gatos, pintar, practicar Taichi y vivir una vida tranquila. “Lento es rápido” es su frase favorita.