科學網—藻類「伴侶」幫珊瑚挺過熱浪

2020-12-22 科學網

 

太平洋聖誕島的許多珊瑚在長時間的熱浪中白化、死亡（右圖），但有一些得益於它們特殊的夥伴而存活下來。 圖片來源：DANIELLE CLAAR AND KEVIN BRUCE

本報訊 珊瑚對海水溫度變化十分敏感，僅僅上升幾攝氏度就會導致珊瑚白化，使它們踏上死亡之路。

如今，在氣候變化的驅動下，海洋熱浪正成為熱帶珊瑚礁生存的最大威脅之一。但是研究人員有了一個好消息，他們發現一些珊瑚能夠在熱浪結束前就從白化狀態中恢復過來，這表明它們有可能在長期熱浪中存活。

美國史密森尼國家自然歷史博物館珊瑚礁生物學家Nancy Knowlton表示，研究表明減少水汙染和其他環境壓力，可增強珊瑚礁抵禦氣候變化衝擊的能力。

此前，研究人員認為大多數珊瑚只能在熱浪持續幾周時存活。但是，沒有人研究過在長期熱浪中珊瑚礁的生存情況。

2015年和2016年，加拿大維多利亞大學海洋生態學家Julia Baum和學生開始對太平洋中部聖誕島周圍珊瑚礁進行調查。他們給兩種常見的珊瑚（腦珊瑚和星珊瑚）貼上了金屬標籤，並通過DNA測序鑑定了這141棵珊瑚中的共生藻類及其生存狀態，在熱浪襲來和減弱時，分別對這些藻類共生體進行了6次採樣。

從2015年5月開始，2個月內氣溫上升約1℃。正如預期的那樣，擁有熱敏感藻類的珊瑚比那些擁有耐熱藻類的珊瑚更快白化。隨著海水的持續變暖，甚至連耐熱的藻類也被珊瑚排出體外。但聖誕島上的許多腦珊瑚和星珊瑚在海水仍然異常溫暖的情況下從白化中恢復過來。到目前為止，海洋生物學家發現只有海水冷卻到正常溫度後，白化珊瑚才能恢復。而聖誕島珊瑚的意外復甦帶來了新希望，因為這意味著即使在長時間熱浪中，其中一些珊瑚還是有救的。

研究小組近日在《自然—通訊》上報導說，珊瑚復甦的一個不尋常的特點是，最初具有熱敏感藻類寄生的腦珊瑚存活率（82%）高於具有耐熱藻類寄生（25%）的存活率。

澳大利亞墨爾本大學珊瑚遺傳學家MadeleineVan Oppen表示，這項發現令人驚訝，而且「非常有吸引力」。

研究論文的主要作者、華盛頓大學博士後Danielle Claar說，熱敏感藻類比耐熱藻類提供給珊瑚宿主的食物要多，使珊瑚儲存更多食物和能量，從而使其在白化過程中生存下來。

事實上，水質會影響珊瑚對藻類「伴侶」的選擇。因為耐熱藻類通常更抗壓，所以它們可以幫助珊瑚在汙染的水域中生存。聖誕島上擁有耐熱藻類的珊瑚群往往更靠近大村莊，那裡的水含有過量的沉積物，以及其他類型的汙染物。而在較遠處乾淨水域的珊瑚則會選擇熱敏感藻類。研究小組指出珊瑚之所以會如此選擇，除了熱敏感藻類能夠為珊瑚提供更多能量儲存外，還可能因為生活在清潔水域中的珊瑚擁有更強大的免疫系統等。

Baum說，對於當地環境，如汙染和過度捕撈是否會影響珊瑚礁在熱浪中生存的能力，一直存在一些爭議。一些研究人員認為當地環境條件並不重要。「這篇論文清楚地表明，這一論點是錯誤的，至少對於聖誕島的這些珊瑚來說是這樣。健康的環境條件對珊瑚生存非常重要。」Knowlton說。（徐銳）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19169-y

《中國科學報》 (2020-12-10 第1版 要聞)

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