「一起讀科普雜誌」我在南海種珊瑚

珊瑚家族的繁衍生息

珊瑚礁生態系統是地球上最重要的，但也是最敏感、脆弱的生態系統。南海是中國珊瑚礁分布最集中也是最廣泛的海域，如永興島、太平島等南海的島、礁、沙洲等，除了高尖石之外，都是由珊瑚礁組成的。南海的珊瑚極其繁多，據統計有350多種，常見的有橙黃濱珊瑚 Porites lutea、美麗鹿角珊瑚 Acroporaormosia、淺杯排孔珊瑚 Seriatopora caliendrum、華貴合葉珊瑚 Symphyllia nobilis、叢生盔形珊期 Galaxea fascicularis、滑真葉珊瑚 Euphyllaglabrescens等數十種。

珊瑚礁生態修復，也就是種珊瑚，是一種基於人類對珊瑚礁生態、珊瑚生理的深刻認識之後的生態修復活動。珊瑚是動物，為何用針對植物的培育行為「種」呢？這是由珊瑚的生物學習性所決定的。地球上動物類的物種大多會自主移動，如鳥會飛、魚會遊；而珊瑚則是一輩子固定在海底不動，譬如柳珊瑚等，其形態就如同一株灌木。在珊瑚的生命長河中，只有在有性繁殖階段才會出現短暫幾天，至多十幾天的浮遊期，如同花粉或孢子在空中飛揚一樣。因此，珊瑚以前在沿海一些地區也被稱為「海石花」，意思是會開花的石頭（這裡要強調一下一些沿海的人常吃的「石花」並不是此海石花，而是一種大型海藻，珊瑚是不能食用的）。

研究發現，珊瑚的水螅體（腔腸科動物門的兩種主要體型之一）有動物的行為，它們利用口腔來攝食和排洩，因此被稱為腔腸動物。每個水螅體都會分泌骨骼（這些骨骼有碳酸鈣型的，有角蛋白型的，也有混合型的），形成珊瑚體，無數個珊瑚體組成了珊瑚。

珊瑚的繁殖，分為有性繁殖和無性繁殖。有性繁殖為體外受精，無性繁殖有出芽繁殖和裂殖等。

其中，叢生盔形珊瑚、蜂巢珊瑚等有性繁殖最為常見。在三亞，每年春天海水回暖之時（4月份大潮期間），不同個體珊瑚體內的成熟精子和卵子會自動排放出來。這時珊瑚礁上大量活的蜂巢珊瑚集體排放珊瑚卵子，它們受精後的胚胎隨波逐流，到處漂流，待海水平靜之時，逐漸降落，附著在若石等固體上，發育成水螅體，繼而分泌骨骼，形成珊瑚。

解密珊瑚重生術

珊瑚的有性繁殖雖然量大，但是對於生態修復工作而言，還是存在不及時的問題，因此我們需要通過種珊瑚（即無性繁殖）來達到人工珊瑚修復的目的。經過不斷研究，我們發現，珊瑚無性繁殖的方法有截枝、切塊繁殖，我們還研製了單水螅體繁殖和組織團繁殖等世界領先技術。

我們已經知道，珊瑚是由無數水螅體組成的，而每個水螅體都是獨立的，都是一個生命個體，因此，單水螅體繁殖技術就是將珊瑚群體中每個水螅體分離出來，單獨作為種子來進行出芽繁殖，培育後代，這種繁殖技術使資源能得到極大的利用。而組織團繁殖技術，則是利用動物組織工程原理，來進行珊瑚的無性繁殖。這種技術是把每個種子水螅體不同部位的組織塊（如觸手組織、腔腸組織等）分別割開，在特定的海水中進行增殖，從殘片化的珊瑚組織，發育成完整的水螅體個體，再從水螅體個體通過出芽繁殖，形成珊瑚成體，該技術比單水螅體技術更進一步節約資源。

文章摘選自《知識就是力量》2020.06

作者 海南南海熱帶海洋研究院 陳宏