珊瑚生存转机 | 帕劳的洛克群岛发现耐热珊瑚

2023-04-04 09:15:46 来源：科普中国

海洋中珊瑚作用巨大，但是受到全球变暖和海洋酸化的影响，很多地方的珊瑚礁都白化。伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）在帕劳的洛克群岛发现了耐热珊瑚，这一发现可以帮助珊瑚礁管理者开发新的防御措施，防止海洋变暖。中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会、绿会）“海洋与湿地”（OceanWetlands）编辑团队长期关注海洋环境，将伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）关于耐热珊瑚的研究成果分享如下，供国内研究学界人士参考。本文仅代表作者所在的研究团队的观点，不代表平台观点。

(资料图片仅供参考)

图片来源：伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）

海洋变暖正在推动海洋热浪的频率和严重程度增加，对珊瑚礁造成无法估量的损害。热带珊瑚与微小的单细胞藻类共生，对高温敏感，当海洋变得太热时表现出称为白化的应激反应。在过去的40年里，海洋热浪造成了广泛的白化，并杀死了数百万只珊瑚。正因为如此，全球正在寻找能够承受热应激、在未来变暖中幸存下来并作为耐热珊瑚幼虫来源的珊瑚礁，以自然和通过恢复来补充受影响地区。

现在，研究西热带太平洋群岛帕劳珊瑚礁的科学家已经确定了一种常见珊瑚物种的遗传亚群，这些物种对与海洋热浪相关的极端高温表现出非凡的耐受性。此外，科学家们还发现了这些珊瑚的幼虫正在从帕劳泻湖深处的繁殖地迁徙到外礁，在那里它们生存和生长，并保持它们的耐热性。

根据这项研究的科学家的说法，了解促进这些珊瑚耐热性的潜在机制，以及其幼虫的传播能力，将大大有助于加强21世纪海洋珊瑚礁的保护和恢复工作。

在帕劳的主要泻湖中，一个由非常古老的化石珊瑚礁网已经隆起，形成了一系列被称为洛克群岛的山脉。这些构造减缓了它们内部和周围的水流，创造了局部环境，其中水温始终高于帕劳的其他珊瑚礁地区。

科学家对包括洛克群岛在内的帕劳的关键珊瑚物种团块滨珊瑚（Porites lobata）进行了采样。他们进行了骨骼活组织检查，并检查了岩心的应力带，这是珊瑚对高温的应激反应，白化的迹象。他们发现，在1998年的强烈热浪中，来自洛克群岛的珊瑚比来自珊瑚礁其他地区的珊瑚漂白得更少，这表明热耐受性增强。

科学家随后调查了珊瑚的遗传学，并在同一物种中发现了四个不同的谱系。在较温暖的洛克群岛，被指定为“LB”和“RD”谱系更为常见。科学家们能够将每种珊瑚的遗传学与其自身的漂白历史相匹配，并发现来自“LB”和“RD”谱系的个体在1998年漂白的个体较少，这表明热耐受性增强。

值得注意的是，科学家们发现LB谱系并不局限于洛克群岛。他们发现一些LB也生活在较冷的外礁上。对这些地点漂白历史的检查再次揭示了较少的应力带，表明它们保持了其在洛克群岛的亲戚的热耐受性特征。

图片来源：Kharis Schrage，伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）

“这表明洛克群岛为邻近地区提供了自然耐受的幼虫，”科学家们在题为“帕劳最温暖的珊瑚礁拥有耐热珊瑚，在不同的栖息地茁壮成长”的论文中写道，发表在Communications Biology杂志上。“寻找和保护这些耐热珊瑚的来源是21世纪气候变化下珊瑚礁生存的关键。

“随着全球海洋继续变暖，来自极端栖息地的珊瑚将处于竞争优势，并可能使原本脆弱的珊瑚礁得以生存，”作者继续说道。“确定和保护在未来气候条件下能够茁壮成长的环境耐受珊瑚的自然繁殖地，对于未来几十年全球珊瑚礁生态系统的持久性至关重要。

“我们发现帕劳一些温度最高的珊瑚礁的珊瑚比人们想象的更耐热，”该论文的主要作者Hanny Rivera说， “此外，它们在基因上与在帕劳其他地区发现的相同珊瑚不同，这表明在这些地区的珊瑚存在自然选择。”

论文合著者Michael Fox补充说，这项研究特别令人兴奋，因为它将珊瑚遗传学与骨骼中保存的漂白历史记录相结合，以阐明来自耐高温极端栖息地的珊瑚如何散布在珊瑚礁景观中。“这种综合视角对于改善变暖海洋中珊瑚群落的预测至关重要，”福克斯说，他是WHOI的博士后学者。他目前是沙特阿拉伯图瓦尔阿卜杜拉国王科技大学红海研究中心的助理研究教授。

帕劳的研究与伍兹霍尔海洋研究所、大自然保护协会和斯坦福大学共同发起的超级珊瑚礁倡议直接相关，该计划旨在定位能够抵御海洋热浪的珊瑚群落，并与当地社区和政府合作保护它们。

“这项工作是超级珊瑚礁计划的科学基础，”论文合著者Anne Cohen说，她是WHOI的科学家，也是Rivera的研究顾问。“帕劳的研究表明，超级珊瑚礁是存在的，并且还提供了可用于支持其保护的可操作的科学知识。

Cohen指出，还有其他珊瑚礁，不仅仅是在帕劳，那里的珊瑚群落并没有像科学家根据热应力水平预测的那样严重白化。“当我们发现耐热或抗漂白的珊瑚群落，并保护它们免受其他可能杀死它们的压力 - 如炸药，过度捕捞或沿海开发 - 它们将产生数百万幼虫，这些幼虫将在水流中旅行，正如我们在帕劳看到的那样，它们的原产地之外，它们将重新填充被热浪摧毁的珊瑚礁，“她说。大自然是神奇的，我们与超级珊瑚礁倡议的工作是保护这些耐热珊瑚礁，让大自然完成剩下的工作。

Rivera补充说，她对帕劳人民对环境的巨大欣赏，尊重和管理感到敬畏。“他们一直是促进海洋保护和生态保护的先驱国家之一。很高兴知道这些特殊的珊瑚礁掌握在这种国家的手中，“Rivera说。“我最大的希望是，我们的研究将进一步支持帕劳人民努力维护健康的海洋生态系统。”

编译：开心

审核：Sara

编辑：Tommy

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