抗气候变化的珊瑚可以为白化珊瑚礁重新带来生机
根据宾夕法尼亚大学博士后凯蒂·巴洛特领导的一项新研究表明,经受住严重白化事件的珊瑚被移植到另一个珊瑚礁上,可以带动并保持这一区域的活性。 2015年,夏威夷近一半的珊瑚礁受到了迄今为止最严重的白化事件的影响。当比正常温度更高的海洋温度促使珊瑚排出通常生活在里面的藻类,并且珊瑚依靠这些藻类来获得食物时,就会发生珊瑚白化。
白化事件对于海洋生态而言是令人沮丧的,但珊瑚有时可以恢复,甚至有一部分珊瑚根本不会变白。在《美国国家科学院院刊》的一项新研究中,宾夕法尼亚大学的凯蒂·巴洛特领导的研究人员发现,这些经过考验的、有较强韧性的珊瑚可以茁壮成长,即使被移植到一个不同的环境中并受到额外的热依然没有问题。这些发现提供了希望,“坚强”的珊瑚可以作为未来恢复珊瑚礁的基础种群。
大规模的珊瑚漂白事件越来越频繁,使人们担心珊瑚在不久的将来会成为气候变化的受害者。然而,巴洛特和他的同事们一直在研究抵抗漂白的珊瑚,目的是为珊瑚争取更多的时间,让它们在面对变暖和酸化的海洋水域时能够坚持下去。
他们和其他人设想的一个策略是珊瑚移植,并且已经在大堡礁等地区进行了试验。研究人员可以用那些被证明很坚固、能够在恶劣条件下生存的珊瑚来补充被气候变化或其他人为因素破坏的珊瑚,如沉淀或船舶搁浅。然而,这需要珊瑚 "幸存者"在被转移到一个新的环境后继续显示其弹性特征。
就像在阴凉处生长良好的蕨类植物如果被移到阳光充足的地方可能会枯萎一样,新环境的条件,包括水流速度、食物获取、光线和营养供应,可能会影响移植珊瑚的复原力。
巴洛特和他的同事在夏威夷欧胡岛卡尼奥赫湾的两个珊瑚礁上进行了实验,来探讨这个问题:一个离岸边较近,有较多的静水水域,另一个离岸边较远,有较高的水流量。在每个区域,研究人员都确定了在2015年白化事件中曾经成功抵御白化的珊瑚群,并在第二年从这些珊瑚群中收集样本。珊瑚是克隆生物,因此从珊瑚群中取出的大块珊瑚可以重新生长,并具有与 "母体"珊瑚相同的遗传基因。对于每一片珊瑚群,他们将一些样本保留在其原生的珊瑚礁上,并将其他样本移植到第二个珊瑚礁上。
珊瑚在新的地点呆了六个月后,生物学家还把每个地点的珊瑚样本放在实验室的水箱里,通过在几天内提高水温来模拟另一次白化事件。
仔细跟踪珊瑚的 健康 和周围环境的状况,研究小组测量了光合作用率、新陈代谢和钙化率,以及共生藻类的 健康 。他们发现,即使在新的环境中,抗漂白的珊瑚也能保持这种状态,重复试验结论也是如此。
研究人员还观察了这些珊瑚在采集后的那个夏天的繁殖情况。他们发现,珊瑚的原生地条件对它们未来的繁殖能力有影响。
巴洛特说:"来自'快乐'地点的珊瑚--在白化事件之前有较高的生长率的外环礁--通常看起来更快乐一些,它们的 健康 状况也更高,"。"这告诉我们,如果你要建立一个珊瑚苗圃,你应该选择一个条件好的地方,因为即使在珊瑚被移植到一个不那么'快乐'的地方后,在一个较好的地方度过的时间似乎对后期搬家后的情形还有一些好处。
"快乐"的地点,即离岸边较远的泻湖,比另一个珊瑚礁有更高的流速,后者离岸边较近,盐度较低,而且死水区域比较多。研究发现,较高的流速对于帮助珊瑚摆脱废物和获得食物真的很重要。
巴洛特是在夏威夷海洋生物研究所作为博士后开始这项工作的,她在宾夕法尼亚大学的实验室里继续进行珊瑚复原力的研究,包括调查热应力和白化对繁殖成功和珊瑚精子功能的影响。
虽然移植研究的结果是有希望的,但她说,这只会是解决气候变化威胁的一个临时办法。
她说:"我认为像这样的技术可以为我们争取一点时间,但没有办法替代对碳排放的停止增长。我们需要对气候变化采取全球行动,因为如果海洋变暖继续像今天这样快速增长,即使是抗漂白的珊瑚也不会永远生存下去。"
答:白化是珊瑚礁对环境压力的一种应激反应,珊瑚会失去其色彩,这是因为珊瑚体内的共生藻类(虫黄藻)被排出。这些藻类在珊瑚体内通过光合作用为珊瑚提供营养,一旦被排出,珊瑚就会失去这一营养来源,导致其生长受阻,最终可能死亡。珊瑚礁腐蚀的化学过程相对复杂,但可以简化为以下几个步骤:1. 海水中的...
答:2. 中年期:随着时间的推移,生态系统开始成熟,生物多样性增加,物种之间建立起复杂的相互关系。在这个阶段,生态系统的功能和结构达到一个相对稳定的状态,可以认为是“中年期”。3. 老年期:如果一个生态系统因为自然或人为因素而开始退化,比如珊瑚礁因为气候变化而逐渐白化死亡,或者海洋污染导致物种多样...
答:这种现象在海洋生态系统中较为常见,对珊瑚礁生态系统和人类社会都可能产生重大影响。2、珊瑚白化病的成因珊瑚白化病的主要原因是水温升高。珊瑚是温带或热带生物,适宜的温度对其生长和繁殖至关重要。当水温超过珊瑚的耐受极限时,共生藻类会被杀死或排出,使珊瑚表面变白,严重时可能导致珊瑚死亡。全球气候变暖被普遍认为是...
答:预料在未来几个月,大堡礁有一半珊瑚会死亡。大堡礁是世界上最壮观的珊瑚礁群,近年来却一直承受着气候变化、刺冠海星过度繁殖和沿海开发污染带来的一系列生态问题。在3月10日,澳大利亚大堡礁海洋公园管理局的科学家警告,大堡礁珊瑚连续两年出现大规模白化现象,许多物种将难以完全恢复。
答:此外,珊瑚动物还能与单细胞藻类建立共生关系,在阳光下进行光合作用,为珊瑚提供营养物质。丰富的颜色和形态使珊瑚礁成为美丽的海洋景观。然而,珊瑚礁也非常脆弱,容易受到环境变化和人类活动的破坏。首先,全球变暖引起的海洋温度升高会导致珊瑚发生珊瑚白化,即珊瑚动物和藻类的共生关系解除。珊瑚白化极大程度...
答:大堡礁沿着澳大利亚的东北海岸延伸,是世界上最大的珊瑚礁群,长度超过2300公里。珊瑚通常具有各种颜色,这些颜色来自于定居在珊瑚上的微小共生藻类,并通过光合作用为其提供能量。如果没有这些藻类,珊瑚会变成白色,并最终因营养不良而死亡。近年来,大堡礁的珊瑚出现了大规模白化的迹象。小编针对问题做得详细...
答:海洋温度上升对珊瑚而言,就像人类的血液出现问题一样,珊瑚内的植物细胞因此无法有效进行光合作用,无法产生能量。结果,珊瑚虫会脱离骨骼,没有珊瑚虫的骨骼就会白化。白化的珊瑚礁尚有一线生机,但如果海藻定居珊瑚骨骼,珊瑚礁就会直接死亡。因此,为了保护珊瑚礁,各国需出台政策保护环境,为珊瑚礁提供一...
答:珊瑚礁大面积的白化通常由高于正常的海水温度而引起。高温会对与珊瑚共生的“黄藻”产生毒害。黄藻为珊瑚提供食物之余还通过光合作用使珊瑚礁呈现绚丽的色彩。当珊瑚礁上的海藻离开或者低密度生长时,珊瑚会因缺少养分而死亡。全球珊瑚礁监测网络有关资料显示,1998年白化问题导致16%的珊瑚礁灭绝。
答:无有效措施。珊瑚礁白化的主要原因是全球气候变暖、海水温度升高,这样就会出现大面积白化,我们应该改变海洋环境,环境恢复后,有机会重新吸收藻类,恢复健康。要保护自然环境,才能解决珊瑚礁白化问题。周围环境恶劣(例如海水温度太高),珊瑚虫会将共生藻类排出体外,引起珊瑚白化。海洋酸化导致珊瑚与体内共生...
答:世界野生生物基金会的一份报告指出,在1979至1990年短短的12年间,就发现了60起珊瑚白化病例,而在这之前的103年中仅证实有过3起。悉尼大学生物科学学院教授奥韦·霍格·古尔贝格,最近15年来对全球的白化珊瑚礁作了研究,他在研究报告中得出结论:除非气候不再变化,否则珊瑚白化将日趋频繁,2030年至...