新研究说明了礁石修复的复杂性

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珊瑚礁是大自然最美丽,最多样化的生态系统之一,但是它们自然会持续多久?

珊瑚礁:生态和经济财富的来源

世界的珊瑚礁的下降速度比重新殖民的速度快得多。在数万年的过程中,珊瑚及其共生藻类形成了称为礁石的广阔菌落(关于珊瑚的基本事实)。礁石沿着海底创建海绵状结构,为栖息地,庇护所和保护侵害热带风暴等干扰。在所有海洋生物中,将近三分之一将在珊瑚礁(关于珊瑚的基本事实)上度过时光。

除了它们的生态重要性之外,珊瑚礁还具有经济价值。捕鱼业取决于珊瑚礁作为产卵和幼鱼的苗圃栖息地(人类对礁石的影响)。如果没有这些托儿所,鱼类种群就会暴跌,反过来又在各地陷入困境的渔业。珊瑚礁还通过生态旅游带来收入。每年,大堡礁的旅游业就为澳大利亚的澳大利亚产生15亿美元的收入(人类对珊瑚礁的影响)。

气候变化威胁着全球礁石

尽管它们的生态和经济意义,但珊瑚礁仍在迅速消失。气候变化的影响是,海温升高是造成礁石破坏的主要原因。当珊瑚菌落过热时,压力迫使其藻类共生体撤离。然后,这会导致珊瑚息肉出现白色或漂白,这一现象被广泛称为珊瑚漂白。没有藻类,珊瑚息肉就饿死了,从而破坏了礁石的结构。

珊瑚礁最受威胁的部分是浅礁,深度为12米。这些礁石比深礁更靠近海面。由于这一因素,浅礁经历了海温升高的更大影响。同样,研究表明,珊瑚礁越深,它越受到漂白危险的保护。 30-40米的礁石深度(称为中间或深礁)存在于相对较凉爽的温度下,从气候变化的漂白作用缓解它们(Bongaerts等,2017)。

“深礁庇护”假设及其对恢复意味着什么

最近,科学家们想知道浅层和深层珊瑚礁生态系统如何相互作用。 “深礁庇护”假设提出,深礁通过分散为浅礁提供了珊瑚幼虫,因此有可能通过“恢复”它们或将新的幼虫分配到漂白区域(Bongaerts等人,Bongaerts等, 2017)。通过为珊瑚幼虫提供浅礁,深珊瑚礁有效地减少了局部灭绝的可能性,并增加了对漂白区域的新珊瑚息肉的募集。

但是是真的吗?

尽管在生态学家中流行,但直到现在,“深礁庇护”假设仍未受到测试。来自澳大利亚昆士兰州的一组研究人员通过设计实验来测试它,从而提出了这一假设。在他们的实验中,小组研究了两个珊瑚物种的基因组,具有不同的生殖行为,并比较了一个物种内浅层和深珊瑚个体的基因组。

如果深珊瑚礁确实是避难所,那么生活在浅层和深礁中的珊瑚基因组将是相同的。同样,如果深珊瑚礁不是作为避难所的作用,那么基因组就会大不相同。

该团队还解释了生殖行为的差异。珊瑚有两种主要的生殖行为:沉思和广播。沉思的珊瑚释放相对较少但很大的幼虫,这些幼虫很快就会定居。相比之下,广播珊瑚释放了大云的精子和卵,在受精之前会越来越多地漂移。他们认为这些不同的生殖行为可能是珊瑚物种能够从深礁到浅礁的决定因素。

首先,该团队研究了广播珊瑚,斯蒂芬尼亚尼西亚intersepta的全基因组变化,以及来自百慕大浅层和深礁的繁殖珊瑚,脆弱的脆弱的脆弱的脆弱的。他们使用新的测序技术发现生殖行为实际上会影响分散和恢复潜力。

揭示了“深礁庇护”假设的复杂性

正如预测的那样,在浅礁和深礁之间,具有较大幼虫和较弱的植物的沉思珊瑚在遗传上并不相似,这表明沉着的珊瑚无法将幼虫从一个到另一个分散到另一个。相比之下,广播珊瑚在浅礁和深礁之间是无法区分的,这意味着深礁确实在将幼虫分散到浅礁并“重新恢复”浅礁。

最终,该小组发现,深珊瑚礁充当避难所的潜力是每种珊瑚物种独有的,并且更具体地由每个物种的生殖行为确定。深礁自然恢复和“恢复”浅礁的能力仅限于广播珊瑚物种。因此,繁殖物种,例如脆弱的脂质物种,受到漂白的威胁要比以前想象的要高得多。

珊瑚修复的未来

虽然知道“深礁庇护”假设对所有珊瑚都是有效的,但这是朝正确方向迈出的好一步,这可能是严峻的。从这些信息中,可以创建更有效的珊瑚恢复策略。将来,环境科学家可以通过优先考虑较少广播和更多沉思的珊瑚的珊瑚礁来集中精力恢复工作。

作为我们最珍贵的生态系统之一,重要的是要了解珊瑚礁的复杂性,因此我们可以更好地保护和恢复它们的后代以及其他生物的后代,以享受和利用。