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2020年,澳大利亚的大堡礁发生第四次大规模的珊瑚白化现象。近几年来,珊瑚礁白化频率变得越来越高。所谓珊瑚礁白化,是由于珊瑚失去体内共生的虫黄藻或虫黄藻体内色素丧失,而导致珊瑚礁变白的生态现象。虫黄藻与珊瑚互利共生,如果海水水温超过一定范围,虫黄藻会离开宿主珊瑚;珊瑚失去主要营养来源,只剩下苍白的碳酸钙骨骼,繁殖能力和生长速度也会大大降低。若白化珊瑚长时间在恶劣的环境中生长,将不可避免地大面积死亡。导致珊瑚大规模白化的主要原因有全球气候变暖导致的海水温度升高、入海径流水质低劣、刺冠海星大量出现、人类过度捕捞等等。归根究底,人类活动在一定程度上打破了珊瑚礁的生态平衡。
在汤斯维尔的热带海洋研究中心,来自澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)的科学家们正在研究如何利用超级珊瑚来拯救珊瑚礁。这项研究选择了大约25种来自不同珊瑚礁的珊瑚进行交叉培育,旨在证明杂交珊瑚能在更温暖的海水温度中生存。
“这就像杂交玉米,我们对珊瑚也做了同样的事情,这样它们就能承受更高的温度。”AIMS海洋科学家凯特·奎格利说。
这种方法被称为“辅助基因流”技术。尽管该技术仍处在早期阶段,但在海洋模拟器和已被移植的杂交珊瑚礁上,已经能看到令人鼓舞的结果。这些杂交珊瑚的一个亲本来自温暖的北部,另一个亲本来自较冷的中部。凯特·奎格利认为:因为来自较温暖位置的珊瑚繁殖的后代拥有更高的耐热性,所以这些杂交珊瑚从他们北方的母体那里便遗传了耐热性,随着时间的推移,他们会把这些耐热基因传给下一代,使珊瑚礁对未来的海洋热浪更有抵抗力。而且相较于雄性珊瑚,雌性珊瑚能更有效地将耐热性传给下一代。
AIMS的首席研究员丽娜·贝说:“珊瑚的生物性并不是完全一样的,有的珊瑚比其它珊瑚具有更高的抗逆性。多年来,我们基本可以证明,珊瑚对高温的耐受能力是可以被人为调整的。”
AIMS的科学家尼尔·康丁博士刚刚完成了一项为期3年的实验。实验对象是一种名为“鹿角珊瑚”的物种,它生长迅速,抗逆性较强。康丁和他的同事们从大堡礁的三个不同部分采集了它的90个亲本样本,并培养了7500个后代,然后将它们的成长环境温度升高2摄氏度,一些珊瑚存活了下来。他们甚至发现,这些珊瑚可以忍受更高的温度。尼尔·康丁说:“目前,我们的许多干预措施主要是着眼于那些本身抗逆性强的珊瑚。因为我们不可能将600种珊瑚全部用以交叉培育,但我们可以选取本身耐受性强的20种珊瑚进行研究。”
澳大利亚海洋科学研究所还在研究如何减少以珊瑚为食的刺冠海星的数量。目前,在凯恩斯和库克敦之间的珊瑚礁上有500多万只刺冠海星,它们还在不断向南部大规模入侵。刺冠海星脊椎发达,通常直径在25 ~35厘米之间,最多有23条管足。雌性刺冠海星每年能产5000万颗卵,每颗每年能吃掉10平方米的珊瑚。海星数量暴增主要由上升的海水温度,陆地径流流向海里的营养物质而引起。到目前为止,潜水员通过向海星注射白醋,已经杀死了大约50万只海星。
为降低珊瑚礁白化事件发生的频率,昆士兰的农民和志愿者们也在做着贡献。加里·斯波伍德是阿尔玛山有机农场的第三代农民,该农场距离昆士兰州东北部海岸的汤斯维尔市只有几个小时的车程。斯波伍德安装水泵来收集他自己430英亩土地上的径流,这些水泵可以过滤掉径流里来自邻近湿地的水生植物。因为从陆地上流入大海的营养会导致藻类和浮游生物大量繁殖,形成赤潮,进而破坏大海生态系统内部的平衡;而适合珊瑚礁生存的环境是营养少的海水和充分的阳光。所以斯波伍德说:“我试着在土地上保持尽可能多的水分。”他还在教授其他农民土地使用课程,他认为未来五年有望改变人们使用土地的习惯。
奎格利说:“我们不知道未来珊瑚礁会变成什么样。但減轻人类活动对气候变化的影响是拯救大堡礁的关键,这一切取决于各国政府是否能有效削减温室气体的排放,将全球升温控制在1.5摄氏度以内。”
在汤斯维尔的热带海洋研究中心,来自澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)的科学家们正在研究如何利用超级珊瑚来拯救珊瑚礁。这项研究选择了大约25种来自不同珊瑚礁的珊瑚进行交叉培育,旨在证明杂交珊瑚能在更温暖的海水温度中生存。
“这就像杂交玉米,我们对珊瑚也做了同样的事情,这样它们就能承受更高的温度。”AIMS海洋科学家凯特·奎格利说。
这种方法被称为“辅助基因流”技术。尽管该技术仍处在早期阶段,但在海洋模拟器和已被移植的杂交珊瑚礁上,已经能看到令人鼓舞的结果。这些杂交珊瑚的一个亲本来自温暖的北部,另一个亲本来自较冷的中部。凯特·奎格利认为:因为来自较温暖位置的珊瑚繁殖的后代拥有更高的耐热性,所以这些杂交珊瑚从他们北方的母体那里便遗传了耐热性,随着时间的推移,他们会把这些耐热基因传给下一代,使珊瑚礁对未来的海洋热浪更有抵抗力。而且相较于雄性珊瑚,雌性珊瑚能更有效地将耐热性传给下一代。
AIMS的首席研究员丽娜·贝说:“珊瑚的生物性并不是完全一样的,有的珊瑚比其它珊瑚具有更高的抗逆性。多年来,我们基本可以证明,珊瑚对高温的耐受能力是可以被人为调整的。”
AIMS的科学家尼尔·康丁博士刚刚完成了一项为期3年的实验。实验对象是一种名为“鹿角珊瑚”的物种,它生长迅速,抗逆性较强。康丁和他的同事们从大堡礁的三个不同部分采集了它的90个亲本样本,并培养了7500个后代,然后将它们的成长环境温度升高2摄氏度,一些珊瑚存活了下来。他们甚至发现,这些珊瑚可以忍受更高的温度。尼尔·康丁说:“目前,我们的许多干预措施主要是着眼于那些本身抗逆性强的珊瑚。因为我们不可能将600种珊瑚全部用以交叉培育,但我们可以选取本身耐受性强的20种珊瑚进行研究。”
澳大利亚海洋科学研究所还在研究如何减少以珊瑚为食的刺冠海星的数量。目前,在凯恩斯和库克敦之间的珊瑚礁上有500多万只刺冠海星,它们还在不断向南部大规模入侵。刺冠海星脊椎发达,通常直径在25 ~35厘米之间,最多有23条管足。雌性刺冠海星每年能产5000万颗卵,每颗每年能吃掉10平方米的珊瑚。海星数量暴增主要由上升的海水温度,陆地径流流向海里的营养物质而引起。到目前为止,潜水员通过向海星注射白醋,已经杀死了大约50万只海星。
为降低珊瑚礁白化事件发生的频率,昆士兰的农民和志愿者们也在做着贡献。加里·斯波伍德是阿尔玛山有机农场的第三代农民,该农场距离昆士兰州东北部海岸的汤斯维尔市只有几个小时的车程。斯波伍德安装水泵来收集他自己430英亩土地上的径流,这些水泵可以过滤掉径流里来自邻近湿地的水生植物。因为从陆地上流入大海的营养会导致藻类和浮游生物大量繁殖,形成赤潮,进而破坏大海生态系统内部的平衡;而适合珊瑚礁生存的环境是营养少的海水和充分的阳光。所以斯波伍德说:“我试着在土地上保持尽可能多的水分。”他还在教授其他农民土地使用课程,他认为未来五年有望改变人们使用土地的习惯。
奎格利说:“我们不知道未来珊瑚礁会变成什么样。但減轻人类活动对气候变化的影响是拯救大堡礁的关键,这一切取决于各国政府是否能有效削减温室气体的排放,将全球升温控制在1.5摄氏度以内。”