海洋中珊瑚作用巨大，但是受到全球變暖和海洋酸化的影響，很多地方的珊瑚礁都白化。伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）在帕勞的洛克群島發(fā)現(xiàn)了耐熱珊瑚，這一發(fā)現(xiàn)可以幫助珊瑚礁管理者開發(fā)新的防御措施，防止海洋變暖。中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會、綠會）“海洋與濕地”（OceanWetlands）編輯團(tuán)隊(duì)長期關(guān)注海洋環(huán)境，將伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）關(guān)于耐熱珊瑚的研究成果分享如下，供國內(nèi)研究學(xué)界人士參考。本文僅代表作者所在的研究團(tuán)隊(duì)的觀點(diǎn)，不代表平臺觀點(diǎn)。

圖片來源：伍茲霍爾海洋研究所（WHOI） 

海洋變暖正在推動海洋熱浪的頻率和嚴(yán)重程度增加，對珊瑚礁造成無法估量的損害。熱帶珊瑚與微小的單細(xì)胞藻類共生，對高溫敏感，當(dāng)海洋變得太熱時(shí)表現(xiàn)出稱為白化的應(yīng)激反應(yīng)。在過去的40年里，海洋熱浪造成了廣泛的白化，并殺死了數(shù)百萬只珊瑚。正因?yàn)槿绱耍蛘趯ふ夷軌虺惺軣釕?yīng)激、在未來變暖中幸存下來并作為耐熱珊瑚幼蟲來源的珊瑚礁，以自然和通過恢復(fù)來補(bǔ)充受影響地區(qū)。

現(xiàn)在，研究西熱帶太平洋群島帕勞珊瑚礁的科學(xué)家已經(jīng)確定了一種常見珊瑚物種的遺傳亞群，這些物種對與海洋熱浪相關(guān)的極端高溫表現(xiàn)出非凡的耐受性。此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了這些珊瑚的幼蟲正在從帕勞瀉湖深處的繁殖地遷徙到外礁，在那里它們生存和生長，并保持它們的耐熱性。

根據(jù)這項(xiàng)研究的科學(xué)家的說法，了解促進(jìn)這些珊瑚耐熱性的潛在機(jī)制，以及其幼蟲的傳播能力，將大大有助于加強(qiáng)21世紀(jì)海洋珊瑚礁的保護(hù)和恢復(fù)工作。

在帕勞的主要瀉湖中，一個(gè)由非常古老的化石珊瑚礁網(wǎng)已經(jīng)隆起，形成了一系列被稱為洛克群島的山脈。這些構(gòu)造減緩了它們內(nèi)部和周圍的水流，創(chuàng)造了局部環(huán)境，其中水溫始終高于帕勞的其他珊瑚礁地區(qū)。

科學(xué)家對包括洛克群島在內(nèi)的帕勞的關(guān)鍵珊瑚物種團(tuán)塊濱珊瑚（Porites lobata）進(jìn)行了采樣。他們進(jìn)行了骨骼活組織檢查，并檢查了巖心的應(yīng)力帶，這是珊瑚對高溫的應(yīng)激反應(yīng)，白化的跡象。他們發(fā)現(xiàn)，在1998年的強(qiáng)烈熱浪中，來自洛克群島的珊瑚比來自珊瑚礁其他地區(qū)的珊瑚漂白得更少，這表明熱耐受性增強(qiáng)。

科學(xué)家隨后調(diào)查了珊瑚的遺傳學(xué)，并在同一物種中發(fā)現(xiàn)了四個(gè)不同的譜系。在較溫暖的洛克群島，被指定為“LB”和“RD”譜系更為常見。科學(xué)家們能夠?qū)⒚糠N珊瑚的遺傳學(xué)與其自身的漂白歷史相匹配，并發(fā)現(xiàn)來自“LB”和“RD”譜系的個(gè)體在1998年漂白的個(gè)體較少，這表明熱耐受性增強(qiáng)。

值得注意的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)LB譜系并不局限于洛克群島。他們發(fā)現(xiàn)一些LB也生活在較冷的外礁上。對這些地點(diǎn)漂白歷史的檢查再次揭示了較少的應(yīng)力帶，表明它們保持了其在洛克群島的親戚的熱耐受性特征。

圖片來源：Kharis Schrage，伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）

“這表明洛克群島為鄰近地區(qū)提供了自然耐受的幼蟲，”科學(xué)家們在題為“帕勞最溫暖的珊瑚礁擁有耐熱珊瑚，在不同的棲息地茁壯成長”的論文中寫道，發(fā)表在Communications Biology雜志上。“尋找和保護(hù)這些耐熱珊瑚的來源是21世紀(jì)氣候變化下珊瑚礁生存的關(guān)鍵。

“隨著全球海洋繼續(xù)變暖，來自極端棲息地的珊瑚將處于競爭優(yōu)勢，并可能使原本脆弱的珊瑚礁得以生存，”作者繼續(xù)說道。“確定和保護(hù)在未來氣候條件下能夠茁壯成長的環(huán)境耐受珊瑚的自然繁殖地，對于未來幾十年全球珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的持久性至關(guān)重要。

“我們發(fā)現(xiàn)帕勞一些溫度最高的珊瑚礁的珊瑚比人們想象的更耐熱，”該論文的主要作者Hanny Rivera說， “此外，它們在基因上與在帕勞其他地區(qū)發(fā)現(xiàn)的相同珊瑚不同，這表明在這些地區(qū)的珊瑚存在自然選擇。”

論文合著者M(jìn)ichael Fox補(bǔ)充說，這項(xiàng)研究特別令人興奮，因?yàn)樗鼘⑸汉鬟z傳學(xué)與骨骼中保存的漂白歷史記錄相結(jié)合，以闡明來自耐高溫極端棲息地的珊瑚如何散布在珊瑚礁景觀中。“這種綜合視角對于改善變暖海洋中珊瑚群落的預(yù)測至關(guān)重要，”福克斯說，他是WHOI的博士后學(xué)者。他目前是沙特阿拉伯圖瓦爾阿卜杜拉國王科技大學(xué)紅海研究中心的助理研究教授。

帕勞的研究與伍茲霍爾海洋研究所、大自然保護(hù)協(xié)會和斯坦福大學(xué)共同發(fā)起的超級珊瑚礁倡議直接相關(guān)，該計(jì)劃旨在定位能夠抵御海洋熱浪的珊瑚群落，并與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和政府合作保護(hù)它們。

“這項(xiàng)工作是超級珊瑚礁計(jì)劃的科學(xué)基礎(chǔ)，”論文合著者Anne Cohen說，她是WHOI的科學(xué)家，也是Rivera的研究顧問。“帕勞的研究表明，超級珊瑚礁是存在的，并且還提供了可用于支持其保護(hù)的可操作的科學(xué)知識。

Cohen指出，還有其他珊瑚礁，不僅僅是在帕勞，那里的珊瑚群落并沒有像科學(xué)家根據(jù)熱應(yīng)力水平預(yù)測的那樣嚴(yán)重白化。“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)耐熱或抗漂白的珊瑚群落，并保護(hù)它們免受其他可能殺死它們的壓力 - 如炸藥，過度捕撈或沿海開發(fā) - 它們將產(chǎn)生數(shù)百萬幼蟲，這些幼蟲將在水流中旅行，正如我們在帕勞看到的那樣，它們的原產(chǎn)地之外，它們將重新填充被熱浪摧毀的珊瑚礁，“她說。大自然是神奇的，我們與超級珊瑚礁倡議的工作是保護(hù)這些耐熱珊瑚礁，讓大自然完成剩下的工作。

Rivera補(bǔ)充說，她對帕勞人民對環(huán)境的巨大欣賞，尊重和管理感到敬畏。“他們一直是促進(jìn)海洋保護(hù)和生態(tài)保護(hù)的先驅(qū)國家之一。很高興知道這些特殊的珊瑚礁掌握在這種國家的手中，“Rivera說。“我最大的希望是，我們的研究將進(jìn)一步支持帕勞人民努力維護(hù)健康的海洋生態(tài)系統(tǒng)。”

編譯 | 開心

審核 | Sara