白化新研究:珊瑚垂死前发出的萤光色 是对抗死亡的生存技能

挽救海里的珊瑚 科学家却在天上做文章

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近日,根据一项综合调查结果显示,澳大利亚大堡礁遭遇了5年内第3次大规模白化事件,此次白化事件也是该珊瑚礁北部、中部和南部三个部分首次同时遭遇重创。为了与大规模白化作斗争,澳大利亚的科学家首次进行了一项云彩增亮试验,希望通过这种方式,来看看反射

环保信息中心综合外电;姜唯编译;林大利审校

由于气候变化的关系,海洋热浪几乎每年都会造成大规模的珊瑚白化,威胁着全世界的珊瑚礁

珊瑚和它们细胞内的虫黄藻(zooxanthellae)是互利共生的关系。虫黄藻透过与珊瑚共生获得养分和二氧化碳,而珊瑚则因虫黄藻行光合作用获得能量。

发出萤光色的珊瑚,摄于菲律宾。照片来源:Ryan Goehrung

海水温度的变化,即使只是升高1°C,也会破坏脆弱的共生关系,使藻类死亡或离开。失去藻类的珊瑚从健康的棕褐色变成了幽灵般的白色。没有藻类,珊瑚就会饿死。当珊瑚的石灰石骨架失去活组织,就会直接面临来自环境的侵蚀。

但是有些珊瑚面临海洋暖化加剧或营养缺乏等逆境时,不是变白,反而是发出鲜艳的萤光色。

纪录片《追逐珊瑚(Chasing Coral)》拍下了这种现象,影片中整片珊瑚礁都变成了萤光色。记录该事件的水下摄影师说:“这些珊瑚仿佛是以鲜艳的色彩尖叫着,希望引起人们注意,试图保护自己免受海洋热浪的侵袭。我们目睹了海洋陷入困境的最终警告。”

南安普敦大学科学家主持的一项新研究发现,珊瑚发出鲜艳萤光色其实是在试图恢复它们的共生藻类。

在健康的珊瑚中,大部分阳光被藻类的光合色素吸收。当珊瑚因热逆境而失去藻类时,多余的光线会在珊瑚组织内部藉由白色骨架反射来回传播。一旦环境条件恢复正常,珊瑚内的藻类可以在白化后恢复,但是当珊瑚内部承受如此的光照,可能会对藻类造成很大压力,影响藻类恢复。

如果珊瑚细胞在白化过程中,还有某些功能可以正常运作,则内部光线增加会促进色素的产生,保护珊瑚免受光的损害,形成一种有利藻类返回的防晒层。当回来的藻类再次开始吸收光、行光合作用时,珊瑚内部的光照减少,便停止生产多余的色素。

珊瑚,大海深处濒临消失的艺术

谈及珊瑚,很多人的第一印象就是大海深处盛开的一簇簇艳丽的花丛,然后就自然而然的给珊瑚打上了植物的标签。 珊瑚 事实上,珊瑚是一种古老的海洋生物,在距今五亿年前就已经出现,是由无数个微小的珊瑚虫组合而成的,而我们平时所见到的珊瑚都是已经死去的珊

不仅热逆境会导致珊瑚发出鲜艳萤光色,珊瑚及其藻类对环境中养分浓度变化非常敏感。当水中的磷太少或氮过多,也就是当肥料从农田流入海洋时,珊瑚也会如此。

这项新研究21日发表在《当代生物学(Current Biology)》期刊。

珊瑚白化、发出萤光、恢复健康的过程。照片来源:Ryan Goehrung

如果环境逆境不太强烈或时间不长,部分珊瑚可以借此撑下来。研究作者之一、南安普敦大学分子珊瑚生物学讲师塞西莉亚.德安杰洛(Cecilia D’Angelo)博士说,“对于珊瑚来说,变色不代表宣判死刑,珊瑚仍然有机会存活。如果逆境的程度不算太大,珊瑚可以重新和藻类建立共生关系。”

“不幸的是,近来由于海水异常温暖,全球性白化事件导致珊瑚死亡率相当高,全世界的珊瑚礁都在为生存而挣扎。”

近几个月,澳大利亚大堡礁沿线发生大规模白化事件,珊瑚礁可能在几年内崩坏而造成生物多样性的重大损失。

气候变化和爆破捕鱼法在过去50年间更使全世界的珊瑚礁数量减少。美国航太总署指出,全世界超过四分之一的珊瑚礁已经消失,其他四分之三也很可能在未来30年内被破坏殆尽。

虽然部分珊瑚能靠着发出萤光色生存下来,但这远非解决之道。科学家表示,解决全球暖化问题和改善世界海洋健全是唯一的方法。


参考资料

独立报(2020年05月22日),Colourful corals are actually fighting for survival

sciencealert(2020年05月22日),This Eerie Neon Glow Coming From Bleached Coral Could Actually Be Good News

本文源自头条号:环保信息中心 如有侵权请联系删除

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