神奇！有的珊瑚开始适应气候变化了
一位生态学家在金曼礁（Kingman Reef）研究一种古老的团块滨珊瑚（Porites lobata），它在太平洋夏威夷和美属萨摩亚群岛之间被发现。一项新的研究表明，团块滨珊瑚可能会在一定的气候变化范围内生存下来。摄影： BRIAN SKERRY, NATIONAL GEOGRAPHIC IMAGE COLLECTION
撰文：SARAH GIBBENS
根据一项新的研究，世界上最常见的两种造礁珊瑚似乎能生存下去，甚至能很好地应对气候变化——至少在全球变暖保持在2 以下的情况下，这是《巴黎协定》设定的目标。
“我们找到了希望，”俄勒冈州立大学的珊瑚专家、近日发表在《自然科学报告》上的新研究的主要作者Rowan McLachlan说道。
近年来，珊瑚礁繁荣生长的希望一直很渺茫。由于温室气体的排放，它们面临着水温长期升高、海洋热浪愈发强烈，以及海洋日益酸化的威胁。除此之外，当地的污染和过度捕捞也给其生存带来了压力。
到目前为止，全球变暖了1.1 C，而珊瑚礁已经遭受了大规模的死亡。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最近发布的一份报告称，世界上最大的珊瑚礁系统大堡礁目前正处于“危机”之中。如果全球变暖超过1.5 C，一些珊瑚礁生态系统可能遭受不可逆转的损害。IPCC在2018年的一份报告中指出，如果气温升高2 C甚至更高，99%的造礁珊瑚可能会消失——这意味着活着的珊瑚礁将从地球上绝迹。
但McLachlan和同事们将夏威夷的珊瑚置于2 C的模拟环境中观察了近两年，得出了不同的结论。他们发现，有两个常见的珊瑚物种适应性特别强，这些珊瑚中有三分之二在模拟的未来环境中存活了下来。
“我们预计的死亡率比实际死亡率要高，起初我们推测这些珊瑚只是在勉强支撑着，”McLachlan说。“但它们的存活率非常高，这让我们非常震惊。”
在一定范围内，一些珊瑚似乎可以适应更温暖的世界。
模拟未来的海洋
海洋吸收了大气中积聚的部分热量。因气候变化加剧的热浪促使珊瑚驱逐滋养它们的共生藻类，这种效应称为“珊瑚白化”，最终会导致珊瑚死亡。与此同时，海洋也吸收了大气中一些多余的二氧化碳，使海水变得更酸，这削弱了珊瑚的骨架。
2014年和2015年，海洋热浪杀死了夏威夷珊瑚礁上超过三分之一的珊瑚。2015年底，为了进一步了解气候变暖和海水酸化在未来将如何危害珊瑚礁，McLachlan和同事们访问了瓦胡岛周围不同环境中的四个珊瑚礁。他们使用锤子和凿子收集了三种常见珊瑚的样本，分别为：板状石珊瑚（Montipora capitata）、扁缩滨珊瑚（Porites compressa）和团块滨珊瑚（Porites lobata）。
研究人员将这些珊瑚放置在70升的水箱中——但不是像其他珊瑚恢复力实验那样在实验室中进行，而是在椰子岛的室外，在那里它们将暴露在与近海珊瑚礁相同的天气中。他们用沙子、碎石、礁鱼、浮游生物等填满了40个水箱。这样做是为了尽可能真实地模拟海洋条件。
“这就是我们实验的特别之处，”McLachlan说道。“它更能反映夏威夷珊瑚礁到底是如何（对气候变化）做出反应的。”
这也是迄今为止此类珊瑚实验中耗时最长的，她说道。
在22个月的时间里，研究人员将一些珊瑚置于2 C的升温环境中，一些置于酸化的海水中，还有一些珊瑚则同时处于两种变化条件之下。第四组水箱不做处理，作为对照 。
俄亥俄州立大学的珊瑚生物地球化学家、该研究的资深作者Andréa Grottoli表示，同时测试气候变暖和海洋酸化的水箱是对未来最真实的模拟。在所有的水箱中，她和同事监测了一系列的生理指标，以观察珊瑚随时间推移对环境的反应——结果很令人振奋。
“我们看到了一条体现压力反应的长期弧线，但只要过了足够长的时间，就有了适应，”Grottoli说道。这意味着，如果有足够的时间来适应环境，一些珊瑚可以在气候变化造成的压力条件下生存下来。
总之，暴露在这两种环境下的珊瑚中，有46%的板状石珊瑚（Montipora capitata）、56%的团块滨珊瑚（Porites lobata）和71%的扁缩滨珊瑚（Porites compressa）活了下来。许多珊瑚甚至繁荣起来。
“它们不是在挣扎。这三个物种中有两个适应得非常好，”Grottoli说道。她说，她的团队可能低估了第三个物种——板状石珊瑚（Montipora capitata）的适应力。它不仅靠共生藻类提供营养，也可以通过食用浮游动物获得养分。在实验中，它们吃的浮游动物比正常情况下在野外获得的要少。
夏威夷大学马诺阿分校的珊瑚专家Ku'ulei Rodgers表示：“这篇论文支持了在夏威夷观察到的情况。”Rodgers负责监测该州的珊瑚礁，但没有参与这项研究。
“然而，随着温度持续上升，适应能力防止珊瑚白化的速度是有限的，” 她在一封电子邮件中说道。她还指出，2014-2015年夏威夷的海洋热浪也杀死了许多团块滨珊瑚和扁缩滨珊瑚。
“尽管一些物种有望在本世纪存活下来，但除非温室气体排放大幅减少，否则珊瑚最终仍会在这场生存之战中败下阵来，”Rodgers说道。根据气候行动追踪组织的报告，目前的减排政策将使全球气温在本世纪末上升2.7 C——远远高于McLachlan及其同事模拟的2 C。
虽然实验中的许多珊瑚幸存了下来，但极端高温仍在将珊瑚礁推向耐受极限。在这里， 健康 的团块滨珊瑚(Porites lobata)的头被白化的板状石珊瑚（Montipora capitata）所包围，后者因海洋热浪而发生白化。摄影：DOUG PERRINE, ALAMY STOCK PHOTO
这些发现对珊瑚礁意味着什么?
板状石珊瑚在夏威夷和太平洋北部和中部水域很常见。但是扁缩滨珊瑚和团块滨珊瑚在整个太平洋和印度洋都有发现，该研究称，它们的生存能力在未来可能会帮助珊瑚礁从崩溃边缘恢复过来。尤其是团块滨珊瑚，它们是太平洋中必不可少的造礁生物。
夏威夷大学的珊瑚礁生态学家Alan Friedlande认为需要更多的海洋保护区，以确保这些具有气候适应性的珊瑚不会受到当地污染和退化的危害。Friedlande是国家地理“原始海洋”计划的首席科学家，该计划旨在促进海洋保护区的建立，他没有参与这项研究。
“这项工作表明，如果我们能够减少二氧化碳排放，并管理过度捕捞、沉积和污染等当地压力因素，珊瑚礁就可以在未来生存下来，甚至茁壮成长，”他在一封电子邮件中说道。
“消除当地的压力源，就有向好发展的希望，”McLachlan说道。“如果我们不能缓解当地的压力，珊瑚的结果会更糟糕。”
但其团队的发现也可能为更积极的珊瑚礁管理模式提供支持。
鉴于今天珊瑚的恶劣状况，一些保护主义者认为，仅仅保护它们不受污染和捕鱼的影响，让它们自生自灭是不够的，还需要积极的恢复工作。像团块滨珊瑚这样的珊瑚物种能够在气候变化中存活下来，这意味着它将成为修复项目的候选者，这些项目旨在选择适应能力强的珊瑚，并将其种植在退化的珊瑚礁中。
“两害相权取其轻，现在只能从其他地方引进珊瑚，”她说。“现在这一问题已经摆在了台面上，一些环保人士在十年前不会考虑这样做。”
在人类努力消除温室气体排放的同时，气候适应性强的珊瑚可能为未来提供一条生命线。否则，温室气体排放可能会毁灭全球的珊瑚礁。
“我们有机会将珊瑚礁系统维持足够长的时间，所以当气候变暖放缓时，珊瑚礁就得以恢复，”Grottoli 说道。“我们有一个窗口可以利用。”
（译者：陌上花开）
答：所以我们把每一个珊瑚单体称为“珊瑚”，我们通常看到的珊瑚是珊瑚体腐烂后留下的骨骼。这些骨头也有好有坏。质地好的骨头被人类用作建筑材料，而质地差的骨头被用来烧石灰或制作人造石。澳大利亚的大堡礁也是由珊瑚骨骼组成的，但是随着全球气候的变化，这里的生态环境已经被破坏。珊瑚呈树枝状，颜色鲜艳...
答：不是由于污染，而是由于气候变化所引起的。因为在一些没有受到污染的海域，也发生了珊瑚礁消失的现象。实验表明，海水温度在26℃左右时，最适合珊瑚虫和海藻的生存。而发生厄尔尼诺现象时，由于气候异常，引起海流发生异常，使某些海区海水温度骤然升高，有的海区水温可超过30℃，珊瑚虫和海藻不能适应这样高...
答：通过研究造礁珊瑚的生态环境和分布规律，我们可以推断出历史上的赤道位置、古纬度、古气候变化，以及大陆漂移和板块构造学说，为这些领域提供了重要的古生物证据。2. 地史分布 四射珊瑚最早出现在中奥陶世，并在二叠纪末期绝灭。在其漫长的进化历史中，曾出现过四个繁盛期，分别位于晚奥陶世至中志留世、...
答：这意味着，尽管珊瑚可能在一定程度上通过藻类多样性来适应环境变化，但这并不意味着它们具有主动适应气候变暖的能力。海洋生态系统中的这种相互依赖关系并非总是能确保珊瑚免受全球暖化的直接影响。所以，选择D选项挑战了这一研究结论，指出珊瑚的生存策略可能不足以抵消气候变化带来的长期影响。
答：即使结构仍然保持完整,海底的升降也使得“娇贵”的珊瑚礁不再能适应新的光照和水温。 佛罗里达理工学院生物科学系的Richard Aronson对此进行了研究。结果表明,虽然 历史 上也曾发生过类似事件,但珊瑚礁恢复原先茂盛水平所需要的时间远不止几十年,这要长达几个世纪甚至千年之久,而目前的海洋酸化,污染,气候变化等因素...
答：珊瑚白化现象在历史上引起了广泛的讨论和研究。随着全球气候变化的影响，珊瑚白化现象越来越频繁，对海洋生态系统和人类生活造成了重大影响。科学家们正在努力研究珊瑚白化的原因和机制，寻找防止和减轻珊瑚白化的方法。珊瑚白化现象的发现和研究，为我们揭示了珊瑚与共生藻之间的密切关系。共生藻在珊瑚生长和...
答：与晚古生代冰期主幕开始、陆地风化作用增强和陆源碎屑输入增加相符。研究认为，晚古生代大冰期起始与陆源碎屑和营养物质输入增加是控制造礁珊瑚表型可塑性变化的关键因素，个体变小是造礁珊瑚适应古环境变化的策略。具有较强表型可塑性的造礁珊瑚，可能更加适应当今陆源碎屑输入、水体缺氧等环境变化。
答：- 解释珊瑚与虫黄藻的共生关系，以及珊瑚礁的形成过程，增加作文的科学性。2. 珊瑚与生态环境的关联：- 阐述珊瑚礁在海洋生态系统中的作用，比如作为海洋生物的栖息地，以及对抗全球变暖的碳汇功能。- 讨论珊瑚礁的脆弱性以及气候变化和污染对其造成的威胁。3. 保护珊瑚的重要性：- 强调珊瑚礁对海洋生态...
答：生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理 参数,植物的可利用程度和美学价值.为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比...2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号.生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,目前已有多项与全球气候变化有关的研究...
答：这些骨骼随着时间的推移不断增长和扩展，形成了一个复杂且多彩的生物群落。珊瑚种类丰富多样，形态各异，颜色斑斓，是海洋生态系统中的重要组成部分之一。珊瑚礁被誉为海洋生物的摇篮，提供了重要的栖息地以及庇护场所。另外，珊瑚在全球气候变化的监测中也有着重要的指示作用。由于其独特的生长方式和生态价值...
