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“蔚藍的珊瑚海,錯過瞬間蒼白”,這歌詞意外地科學

有次, 實驗室同門在搗鼓魚缸裡的鹿角珊瑚, 只見他拿起一小撮, 把分枝全用鉗子給掰了, 斷骨般的聲音“哢哢”響。 我大驚:這珊瑚養著就是用來玩斷枝的?

細枝鹿角珊瑚的斷枝, 研究者一般用膠水把它們黏在陶瓷質的基底上, 重新放入水缸中, 以實現珊瑚的無性繁殖。

分身有術, 仍難逃危機

其實, 掰下來的那些珊瑚枝是用來繁殖的。 在合適的環境條件下, 鹿角珊瑚斷枝可以實現一變多, 這也是鹿角在水族市場上的賣點之一。 我們今天的主角細枝鹿角珊瑚Acropora nana就屬於這一類, 那, 為什麼還近危了?

接近40美金的一小塊細枝鹿角珊瑚。

首先, 自然界的鹿角珊瑚斷枝沒那麼幸運, 海流的沖刷、沙子的掩埋和天敵的捕食隨時會讓其死去。 除非被分離的斷枝很大, 否則一絲機會都沒有。

其次, 雖然可以用鹿角珊瑚的斷枝繁殖擴大群體的數量, 但是這種擴增速度慢, 需要非常穩定且合適的環境(光照、溫度、pH、營養鹽、鹽度等), 所以即使在人工環境下, 成本也很高。

你可能在沙灘上撿過死去的珊瑚斷枝, 它們中被水族市場用作“活石”。

而與繁殖困難相對的, 是貿易量。 鹿角珊瑚位列全球硬骨珊瑚貿易量前三, 貿易個體大多來自野外採集, 這還不包括採摘、暫養和運輸過程的死亡。 不過, 這些還不是細枝鹿角珊瑚近危的最大原因, “好戲”在後頭。

中國漁船破壞珊瑚礁以尋找硨磲[chē qú], 現場一片狼藉。

鹿角養成記

細枝鹿角珊瑚斷枝的存活和生長離不開營養, 它們和所有珊瑚一樣, 都可以通過自身水螅[xī]體捕獲浮游生物, 捕食通常在夜間進行, 提供不到10%的能量;另外超過90%的能量來源於其體內共生的蟲黃藻所進行的光合作用。

珊瑚營養的來源和去向。

因此, 向適宜光照的空間生長是細枝鹿角珊瑚的生存策略。 對絕大多數鹿角珊瑚而言, 珊瑚蟲的生長分為兩種類型:一種是中軸珊瑚蟲(axial polyp)的生長, 中軸珊瑚蟲位於每條分枝的最末端, 被圓柱狀的骨骼所包圍, 並向分枝的直線方向生長;另一種是側軸珊瑚蟲(radial polyp)的生長, 側軸珊瑚蟲僅外側被骨骼包圍, 分佈於分枝的外壁上。

這是佳麗鹿角珊瑚的一角,紅色箭頭所指為側軸珊瑚蟲,黃色箭頭所指為中軸生長。

側軸珊瑚蟲可以分化為中軸珊瑚蟲,利用分化使鹿角珊瑚的生長能向各個方向延伸,更好地佔據有利位置。而細枝鹿角珊瑚在這方面有點不一樣,即使是新分化的中軸珊瑚蟲也不會側向生長,而是集體朝上,所以群體會像花束般模樣。

鹿角珊瑚的側軸珊瑚蟲們。

花束般的細枝鹿角珊瑚群體。

長好了,你可是認得?

成束成群的鹿角珊瑚在水下可是很壯觀的,潛水欣賞它們在水下的姿態可是一件很享受的事情,不過,你可要提前認好它們。有次我潛水看到了一大片黃色的“鹿角狀”珊瑚,很是開心,結果回來一看照片,發現自己弄錯了,只能自我安慰,好歹都是鹿角珊瑚科(Acroporidae)。

當時是醬紫的,請原諒木有拍好。

上圖的珊瑚其實是薔薇珊瑚屬Montipora的,千野老師上個月就給我們介紹過,詳情請戳。薔薇珊瑚的表面稍有凹凸不平,珊瑚蟲並不住在凸起的鈣質結構中,而住在凸起之下的小孔中;而鹿角珊瑚屬Acropora的分枝更像一把流星錘,珊瑚蟲都住在那些小凸起裡。

薔薇珊瑚Montipora sp.的水螅體出洞。

鹿角珊瑚Acropora sp.珊瑚蟲出洞的場景。

還是傻傻分不清

分清楚哪些是鹿角珊瑚之後,你還想認一認細枝鹿角珊瑚?這難度就有點大了,鹿角珊瑚屬中有超過130個種,是珊瑚種類最多的屬,而且該屬近源雜交的很多,想分清楚真的很難。科研人員可以通過分子生物學的手段來確認,如果你想大概判斷下,可以看誰的顏色最“騷氣”。

這是亮藍配色的細枝鹿角珊瑚。

首先你要知道的是,細枝鹿角珊瑚分佈在印度—太平洋珊瑚礁海域,不是常見種,分枝通常以奶黃色或棕色為主,分枝末端是非常特別的亮藍色或者紫色,商品名會叫purple nana(關於珊瑚身體各部分會出現的不同顏色,可戳瞭解)。另外,細枝鹿角珊瑚的群體較小,分枝多而細長,是名副其實的大長腿。

細枝鹿角珊瑚骨架的側剖圖。

紫色的末端尤顯風騷。

這不只是厄爾尼諾的鍋

認得細枝鹿角珊瑚之後,你可能……找不到它。

前面說過,細枝鹿角珊瑚本身比較敏感,環境因數的變化,尤其是長時間的變化,會對它們的生長產生消極影響,最直觀的表現就是白化。所謂珊瑚白化,是共生在珊瑚體內的蟲黃藻受到脅迫跑掉了,導致珊瑚失去鮮豔的色彩,顯露出骨骼的白色。白化不代表死亡,如果環境在短時間內能變好,蟲黃藻就會重新回到珊瑚體內,珊瑚便安然無事,而如果環境繼續惡化,失去能量供應的珊瑚就被判了“死緩”。

珊瑚的三種狀態。

近年來全球氣候變化越發明顯,各種相對異常的氣候現象變多,在海洋中主要表現在海水溫度上升、海平面上升、颱風(颶風)變多變強、沉積物增多、海流改變和海水酸化,這些因素都會對珊瑚礁生態系統產生消極影響;當然,對珊瑚礁生態系統構成威脅的還有人類的行為,如過度捕撈、環境污染和無所顧忌的潛水旅遊者。如下圖所示,人類活動越密集的區域,珊瑚受威脅程度越大。

藍色表示珊瑚受威脅的程度最小,紅色表示最嚴重。

細枝鹿角珊瑚基本就分佈于珊瑚礁高危區。

這些影響因素中,海水溫度升高可直接導致珊瑚白化,可謂威力最大者。自工業革命開始,大氣中的CO2濃度不斷升高,再加上厄爾尼諾效應的加成,個別地區——例如珊瑚礁較為集中的赤道地區——氣溫和水溫長時間持續偏高。

1901~2015年間海水表面水溫變化圖。

全球珊瑚礁分佈圖。

受持續高溫的影響,澳大利達大堡礁的珊瑚從去年3月份就開始出現白化現象,直到目前,海水溫度依舊不利於珊瑚的恢復,長達1100km的大堡礁北部海域珊瑚礁中,接近81%的珊瑚發生了白化,其中有超過50%都GG了。類似現象也發生在出現厄爾尼諾的1998年和2002年,但這次比以往更嚴重,世界其他珊瑚礁區域也發生了不同程度的珊瑚白化現象。作為珊瑚礁一份子的細枝鹿角珊瑚自然也不能倖免。在過去的30年間,僅全球變暖導致的珊瑚白化現象就已經使世界損失了19%的珊瑚礁。

大堡礁三次大規模白化現象的情況。

於是乎,一直持續到今年的海水高溫現象讓科學家們憂慮不已,就連今年三月底在澳大利亞昆士蘭地區登陸的颶風“黛比”都能讓科學家稍微開心那麼一丟丟,因為颶風能降低海水溫度。

就是鯊魚被沖上岸那次。

白化死亡的珊瑚骨骼一旦被海藻和海草所佔領覆蓋之後,一系列的連鎖反應便會隨之而來,那些以珊瑚為食、以珊瑚礁為躲避場所的生物會失去食物和生存繁殖的場所,食物鏈上級的更大型魚類會消失,以魚為食的鳥類又將這個效應延伸到了海島上,相關地方人類的收入、食物也會受影響,還損失了天然防浪堤。

珊瑚白化僅僅是蝴蝶效應的開始。

美麗與危險並存

作為世界最大的珊瑚礁生態系統,大堡礁有著極其豐富的生物多樣性和重要的生態意義,撇開每年60億美金的產值不說,隨著珊瑚的消失,生活在大堡礁的超過1600種魚類、超過30種的鯨豚類和各種各樣的無脊椎動植物也會消失。按這個速度,到2030年,全球有將近90%的珊瑚會消失;到2050年,當全球溫度上升超過2℃時,全球的珊瑚將全部消失,鮮豔的細枝鹿角珊瑚也將不復存在。

以後,照片上的褐色可能就不是珊瑚反射出來的,而是海藻或海草。

失去珊瑚對經濟發達的澳大利亞會是一個不小的打擊,而經濟較為落後的“珊瑚金三角地區”(有1.2億人依賴珊瑚礁維生)就更加岌岌可危了。該區域是海洋物種多樣性最高的區域,面積僅占全球海洋的1.6%,卻有著全球已知珊瑚種類的76%、全球已知魚類的37%、全球7種海龜中的6種,還有各種各樣的其他無脊椎生物,還可能潛藏著有待被發現的新種。而從全球範圍來看,珊瑚礁只占全部海洋面積的2.5%,卻生活著超過25%的海洋生物。

紅色線條區域為珊瑚金三角,即印尼、馬來西亞、菲律賓、巴布亞紐幾內亞、所羅門群島和東帝汶之間,全世界超過一半的珊瑚礁生存在這裡。

生物多樣性如此豐富的珊瑚礁,和40年前相比,面積已經減少了接近一半,而全球氣候變化和人為對大自然的破壞活動依舊在繼續。今天(5月22日)是國際生物多樣性日(International Day for Biological Diversity),今年的主題是“生物多樣性和可持續旅遊”。這個大多數人可能不知道的節日設立於2000年,目的就是提醒人們關注生物多樣性的損失。

潛水的注意事項。原圖:Green Fins;

有機會去珊瑚礁潛水的小夥伴們,注意安全的同時也請手下、腳下留情,別一腳碎一坨珊瑚,一手掰一塊珊瑚呀。不然,搞不好下次專家組對細枝鹿角珊瑚評估的時候,其群體狀態可能就是易危(UV)甚至瀕危(EN)了。

這是佳麗鹿角珊瑚的一角,紅色箭頭所指為側軸珊瑚蟲,黃色箭頭所指為中軸生長。

側軸珊瑚蟲可以分化為中軸珊瑚蟲,利用分化使鹿角珊瑚的生長能向各個方向延伸,更好地佔據有利位置。而細枝鹿角珊瑚在這方面有點不一樣,即使是新分化的中軸珊瑚蟲也不會側向生長,而是集體朝上,所以群體會像花束般模樣。

鹿角珊瑚的側軸珊瑚蟲們。

花束般的細枝鹿角珊瑚群體。

長好了,你可是認得?

成束成群的鹿角珊瑚在水下可是很壯觀的,潛水欣賞它們在水下的姿態可是一件很享受的事情,不過,你可要提前認好它們。有次我潛水看到了一大片黃色的“鹿角狀”珊瑚,很是開心,結果回來一看照片,發現自己弄錯了,只能自我安慰,好歹都是鹿角珊瑚科(Acroporidae)。

當時是醬紫的,請原諒木有拍好。

上圖的珊瑚其實是薔薇珊瑚屬Montipora的,千野老師上個月就給我們介紹過,詳情請戳。薔薇珊瑚的表面稍有凹凸不平,珊瑚蟲並不住在凸起的鈣質結構中,而住在凸起之下的小孔中;而鹿角珊瑚屬Acropora的分枝更像一把流星錘,珊瑚蟲都住在那些小凸起裡。

薔薇珊瑚Montipora sp.的水螅體出洞。

鹿角珊瑚Acropora sp.珊瑚蟲出洞的場景。

還是傻傻分不清

分清楚哪些是鹿角珊瑚之後,你還想認一認細枝鹿角珊瑚?這難度就有點大了,鹿角珊瑚屬中有超過130個種,是珊瑚種類最多的屬,而且該屬近源雜交的很多,想分清楚真的很難。科研人員可以通過分子生物學的手段來確認,如果你想大概判斷下,可以看誰的顏色最“騷氣”。

這是亮藍配色的細枝鹿角珊瑚。

首先你要知道的是,細枝鹿角珊瑚分佈在印度—太平洋珊瑚礁海域,不是常見種,分枝通常以奶黃色或棕色為主,分枝末端是非常特別的亮藍色或者紫色,商品名會叫purple nana(關於珊瑚身體各部分會出現的不同顏色,可戳瞭解)。另外,細枝鹿角珊瑚的群體較小,分枝多而細長,是名副其實的大長腿。

細枝鹿角珊瑚骨架的側剖圖。

紫色的末端尤顯風騷。

這不只是厄爾尼諾的鍋

認得細枝鹿角珊瑚之後,你可能……找不到它。

前面說過,細枝鹿角珊瑚本身比較敏感,環境因數的變化,尤其是長時間的變化,會對它們的生長產生消極影響,最直觀的表現就是白化。所謂珊瑚白化,是共生在珊瑚體內的蟲黃藻受到脅迫跑掉了,導致珊瑚失去鮮豔的色彩,顯露出骨骼的白色。白化不代表死亡,如果環境在短時間內能變好,蟲黃藻就會重新回到珊瑚體內,珊瑚便安然無事,而如果環境繼續惡化,失去能量供應的珊瑚就被判了“死緩”。

珊瑚的三種狀態。

近年來全球氣候變化越發明顯,各種相對異常的氣候現象變多,在海洋中主要表現在海水溫度上升、海平面上升、颱風(颶風)變多變強、沉積物增多、海流改變和海水酸化,這些因素都會對珊瑚礁生態系統產生消極影響;當然,對珊瑚礁生態系統構成威脅的還有人類的行為,如過度捕撈、環境污染和無所顧忌的潛水旅遊者。如下圖所示,人類活動越密集的區域,珊瑚受威脅程度越大。

藍色表示珊瑚受威脅的程度最小,紅色表示最嚴重。

細枝鹿角珊瑚基本就分佈于珊瑚礁高危區。

這些影響因素中,海水溫度升高可直接導致珊瑚白化,可謂威力最大者。自工業革命開始,大氣中的CO2濃度不斷升高,再加上厄爾尼諾效應的加成,個別地區——例如珊瑚礁較為集中的赤道地區——氣溫和水溫長時間持續偏高。

1901~2015年間海水表面水溫變化圖。

全球珊瑚礁分佈圖。

受持續高溫的影響,澳大利達大堡礁的珊瑚從去年3月份就開始出現白化現象,直到目前,海水溫度依舊不利於珊瑚的恢復,長達1100km的大堡礁北部海域珊瑚礁中,接近81%的珊瑚發生了白化,其中有超過50%都GG了。類似現象也發生在出現厄爾尼諾的1998年和2002年,但這次比以往更嚴重,世界其他珊瑚礁區域也發生了不同程度的珊瑚白化現象。作為珊瑚礁一份子的細枝鹿角珊瑚自然也不能倖免。在過去的30年間,僅全球變暖導致的珊瑚白化現象就已經使世界損失了19%的珊瑚礁。

大堡礁三次大規模白化現象的情況。

於是乎,一直持續到今年的海水高溫現象讓科學家們憂慮不已,就連今年三月底在澳大利亞昆士蘭地區登陸的颶風“黛比”都能讓科學家稍微開心那麼一丟丟,因為颶風能降低海水溫度。

就是鯊魚被沖上岸那次。

白化死亡的珊瑚骨骼一旦被海藻和海草所佔領覆蓋之後,一系列的連鎖反應便會隨之而來,那些以珊瑚為食、以珊瑚礁為躲避場所的生物會失去食物和生存繁殖的場所,食物鏈上級的更大型魚類會消失,以魚為食的鳥類又將這個效應延伸到了海島上,相關地方人類的收入、食物也會受影響,還損失了天然防浪堤。

珊瑚白化僅僅是蝴蝶效應的開始。

美麗與危險並存

作為世界最大的珊瑚礁生態系統,大堡礁有著極其豐富的生物多樣性和重要的生態意義,撇開每年60億美金的產值不說,隨著珊瑚的消失,生活在大堡礁的超過1600種魚類、超過30種的鯨豚類和各種各樣的無脊椎動植物也會消失。按這個速度,到2030年,全球有將近90%的珊瑚會消失;到2050年,當全球溫度上升超過2℃時,全球的珊瑚將全部消失,鮮豔的細枝鹿角珊瑚也將不復存在。

以後,照片上的褐色可能就不是珊瑚反射出來的,而是海藻或海草。

失去珊瑚對經濟發達的澳大利亞會是一個不小的打擊,而經濟較為落後的“珊瑚金三角地區”(有1.2億人依賴珊瑚礁維生)就更加岌岌可危了。該區域是海洋物種多樣性最高的區域,面積僅占全球海洋的1.6%,卻有著全球已知珊瑚種類的76%、全球已知魚類的37%、全球7種海龜中的6種,還有各種各樣的其他無脊椎生物,還可能潛藏著有待被發現的新種。而從全球範圍來看,珊瑚礁只占全部海洋面積的2.5%,卻生活著超過25%的海洋生物。

紅色線條區域為珊瑚金三角,即印尼、馬來西亞、菲律賓、巴布亞紐幾內亞、所羅門群島和東帝汶之間,全世界超過一半的珊瑚礁生存在這裡。

生物多樣性如此豐富的珊瑚礁,和40年前相比,面積已經減少了接近一半,而全球氣候變化和人為對大自然的破壞活動依舊在繼續。今天(5月22日)是國際生物多樣性日(International Day for Biological Diversity),今年的主題是“生物多樣性和可持續旅遊”。這個大多數人可能不知道的節日設立於2000年,目的就是提醒人們關注生物多樣性的損失。

潛水的注意事項。原圖:Green Fins;

有機會去珊瑚礁潛水的小夥伴們,注意安全的同時也請手下、腳下留情,別一腳碎一坨珊瑚,一手掰一塊珊瑚呀。不然,搞不好下次專家組對細枝鹿角珊瑚評估的時候,其群體狀態可能就是易危(UV)甚至瀕危(EN)了。

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