珊瑚礁的不速之客：科学家们发现了更多致使其白化的隐患

珊瑚礁的不速之客：科学家们发现了更多致使其白化的隐患DeronBurkepile教授在摩尔亚周围的珊瑚礁中观察处于白化过程的珊瑚。他们发现，珊瑚发现从白化中恢复比从风暴中恢复更具挑战性，即使在这两种情况下的死亡率是相当的。漂白造成的骨骼残骸为藻类提供了一个保护罩，而藻类则超过了生长缓慢的珊瑚的竞争。这项研究由博士生KaiKopecky领导，最近发表在《生态学》杂志上。大多数浅水珊瑚都有共生藻类，它们为动物提供食物，以换取一个安全的家和营养物质。但是极端的条件会使这种安排失调，导致珊瑚在一个被称为漂白的过程中驱逐它们的伙伴，这往往是致命的。海藻在受到干扰后可以迅速占领珊瑚礁。自20世纪80年代末以来，加州大学圣巴巴拉分校的研究人员一直在研究法属波利尼西亚摩瑞岛周围的珊瑚及其珊瑚礁生态系统。Kopecky对该岛的第二次访问恰好是在一次重大白化事件中。他说："看到许多明亮的白色珊瑚骨架是非常令人震惊的，但令人感到欣慰的是，该岛的珊瑚礁在过去已被证明具有显著的复原力。"不幸的是，这次开始出现了一个不同的模式。海藻是珊瑚在珊瑚礁上的一个主要竞争者，它们开始在漂白的骨架上定居。Kopecky想知道，这些骨架的存在是否使珊瑚礁走上了一条以海藻为主要居民的道路。以前在摩尔雅的工作表明，热带珊瑚礁可以承载以珊瑚或海藻为主的社区。这些不同的状态对小的干扰有弹性，但一个大的冲击可以使生态系统从一个转向另一个，这个过程称为滞后。一旦发生这种情况，即使条件再好，珊瑚礁也不会恢复到以前的状态。该系统已经找到了一个新的平衡点。Kopecky开发了一个数学模型来比较白化事件留下一些骨架或者风卷残云将珊瑚礁刮得一干二净之后的珊瑚礁动态。他使用了一个由五个微分方程组成的系统来捕捉礁石上的空隙、活的和死的分支珊瑚以及海草覆盖之间的过渡。结果是有说服力的。Kopecky说："仅仅是这些骨架留在珊瑚礁上的事实就导致了这些根本不同的恢复模式。"珊瑚骨架似乎可以保护年轻的海藻不受食草动物的侵害，否则这些食草动物会将其控制住。动物们无法进入所有的缝隙，所以海藻获得了一个可以传播的立足点。然而，这种保护似乎并没有为年轻的珊瑚本身提供同样的好处。作者怀疑珊瑚并不像海藻那样面临来自捕食者的压力。更重要的是，如果有机会的话，藻类族群可以迅速超过珊瑚。高级作者、生态学、进化论和海洋生物学助理教授霍利-莫勒说："珊瑚实际上是在铺设岩石，而藻类大多只是快速生长的、柔软的、多叶的材料。"珊瑚礁的建立是一个缓慢的过程，新的生长过程将死亡的骨架纳入更大的珊瑚礁结构中。但是白化现象一下子杀死了很多珊瑚--特别是最古老和最年轻的珊瑚--而且骨架最终会因为侵蚀而变得很脆。对于年轻的珊瑚来说，这不是一个强大的基础，他们的生活将建立在这个基础之上。如果死亡的骨架阻碍了珊瑚的恢复，为什么不简单地清除它们？这种方法在其他生态系统中正获得支持。Kopecky说："类似于火灾或森林中的枯树，以便系统对未来的干扰有更强的适应性。"然而，珊瑚的骨架提供了许多好处。它们形成了各种动物的栖息地，一些证据表明，珊瑚礁的结构复杂性与珊瑚的快速恢复有关。Kopecky说："效果真的取决于该结构的性质是什么。材料密度、强度和空间布局都会影响珊瑚礁的动态，这些方面需要被考虑到。"该团队在摩尔雅有一套正在进行的实验，包括一个探索当死珊瑚骨架被移除时，珊瑚礁如何恢复的实验。其他几个实验正在测试Kopecky用于创建其模型的假设。例如，死珊瑚究竟能在多大程度上减少食草动物？骨架又是如何影响活珊瑚的生长的？莫勒说："凯的研究是生态学中数学模型价值的一个典型例子。珊瑚可以活上几百年，而珊瑚礁的恢复可能需要几十年。这不是一个你可以现实地做的实验。""但如果你有一个模型，"她继续说，"而且你相信你设置这个模型的方式，因为你已经做了其他的实验，那么你可以对未来几十年进行这些预测。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361449.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361449.htm

科学家首次为水族馆培育的珊瑚建立"家族树" 协助未来移植到自然环境

科学家首次为水族馆培育的珊瑚建立"家族树"协助未来移植到自然环境在今天（11月14日）发表在《海洋科学前沿》杂志上的一项研究中，一个由斯坦哈特水族馆生物学家和加州科学院珊瑚繁殖实验室的研究人员组成的多元化团队首次为水族馆繁殖的珊瑚制作了血统，或"家谱"，并提供了一份维持水族馆繁殖的珊瑚的遗传多样性的最佳做法清单。馆长丽贝卡-奥尔布赖特博士说："遗传多样性是使物种能够适应气候变化带来的无数威胁的原因。"她创建了珊瑚产卵实验室，这是地球上仅有的几个能够成功繁殖珊瑚的设施之一。奥尔布赖特的工作是学院"珊瑚礁的希望"倡议的一个组成部分，该倡议旨在阻止珊瑚礁在这一代的衰退。"对于像我们珊瑚产卵实验室这样的设施来说，确保每一代珊瑚的多样性使我们能够进行更有力的实验，这是更好地了解珊瑚如何在我们不断变化的地球上茁壮成长的关键因素。对于那些进行外植的组织来说，遗传多样性的增加意味着在野外生存的机会更大"。学院馆长丽贝卡-奥尔布赖特博士在帕劳潜水，这项研究的珊瑚是在那里收集的在这项研究中，研究人员对2019年和2020年在珊瑚繁殖实验室产下的两代Acroporahyacinthus珊瑚的父母系和后代进行了遗传分析。根据珊瑚的DNA之间的相似性，研究人员能够确定个体之间的关系，如亲子关系或兄弟姐妹关系。"珊瑚是广播式产卵，这意味着多个珊瑚群同时向水中释放精子和卵子，因此没有办法立即判断哪个珊瑚养育了哪个后代，"学院珊瑚研究员和研究作者EloraLópez-Nandam博士说。"令人惊讶的是，我们发现，在2019年产卵的四个繁殖地点中，只有两个殖地点在23个后代中养育了22个后代，这些后代都能活到2岁。这给我们带来了很多新的问题，让我们去探索这两个亲本是如何如此成功的，其答案可以帮助我们更好地了解珊瑚的更广泛的繁殖。"López-Nandam说："虽然成功的珊瑚产卵事件证明了我们能够多么密切地模仿自然的海洋条件，但不可避免的是，在水族馆环境中存在着与野生环境不同的环境压力，并可能在每一代珊瑚中选择某些性状。因此，除了亲缘关系，研究人员还筛选了所有4.5亿个DNA碱基对--如果一个生物体的基因组是一本书，那么碱基对就是各个字母--从每个采样的珊瑚中找出连续几代之间的遗传差异。"在学院的珊瑚产卵活动中收集的配子特别是，研究人员在长达4.5亿个字母的代码中发现了887个点，与那些在野外出生的珊瑚相比，水族馆饲养的珊瑚似乎有所不同。López-Nandam说："我们发现的许多差异是与光合藻类共生有关的基因途径，这是许多珊瑚获得其大部分能量的方式。我们希望在珊瑚繁殖实验室进行未来的研究，以确定究竟是什么从水族馆环境中驱动这些差异，以及这些基因变异如何影响水族馆培育的珊瑚的整体健康或健康。"正如养育一个孩子需要一个家庭一样，研究作者指出，为这样的研究养育珊瑚需要一支独特的专家队伍：从库斯库斯大小的配子束到阿司匹林大小的珊瑚虫再到葡萄柚大小的产卵成虫。斯坦哈特水族馆生物学家和研究作者LisaLarkin说："水族馆生物学家和科学研究人员之间的这种合作很罕见。世界上很少有地方能把所有这些专家安置在同一栋楼里，共同为一个共同的目标而努力。学院的独特之处在于，我们可以推动这种研究的发展，同时也对珊瑚保护产生重大影响。"Larkin和她在斯坦哈特水族馆的同事们花了几个月的时间来监测水质和跟踪珊瑚的发展，以确保它们每年都有足够的健康状态来产卵。"珊瑚可能是相当挑剔的。它们需要大量的能量来繁殖，如果它们有压力，它们会把这些能量放在其他地方，"Larkin说。"这需要几个月的详细关注，以使它们达到准备好并能够产卵的程度。"但是，Larkin补充说，最终的结果足以证明这种努力是值得的。"你照顾了一整年的珊瑚，当它们最终产卵时，你知道你已经完成了一个项伟大的工作。而且，由于每次产卵都会带来新的研究机会，如适用于珊瑚保护的研究，回报是非常值得的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332765.htm

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚随着海洋温度升高破坏脆弱的生态系统的稳定，科学家们正在抓紧时间保护珊瑚礁。大堡礁在过去7年里经历了4次白化事件，包括首次在拉尼娜现象期间发生的白化事件。拉尼娜现象通常会导致温度变低。低温冷冻的珊瑚可以被储存，然后重新放归野外，但目前的方法要求有包括激光在内的尖端设备。科学家说，可以用较低成本制造一种新的轻型“低温网”来更好地保护珊瑚。在一次实验室测试中，科学家在澳大利亚海洋科学研究所使用低温网冷冻了珊瑚幼虫。这是世界上首次对大堡礁珊瑚进行此类试验。澳大利亚海洋科学研究所的高级研究科学家玛丽·哈格多恩说：“如果我们能够确保珊瑚的生物多样性……那么我们就有了未来真正帮助恢复珊瑚礁的手段。这项用于未来的技术是真正的游戏规则改变者。”此前，研究人员曾用这种低温网对较大和较小的夏威夷珊瑚进行过试验。其中对较大珊瑚的试验失败了。对大堡礁较大珊瑚的试验还在继续进行。参与试验的科学家来自澳大利亚海洋科学研究所、史密森国家动物园、史密森学会生物保护研究所、大堡礁基金会和澳大利亚塔朗加保护协会。这项低温网技术将帮助科学家把珊瑚幼虫保存在-196℃，它是由明尼苏达大学科学与工程学院的一个研究团队开发的。（编译/宋彩萍）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345615.htm

科学家在世界首次试验中冷冻大堡礁珊瑚

科学家在世界首次试验中冷冻大堡礁珊瑚（早报讯）在澳大利亚大堡礁工作的科学家成功地试验了一种冷冻和储存珊瑚幼虫的新方法，最终可能有助受气候变化威胁的珊瑚礁重新焕发生机。路透社报道，在12月的实验室试验中，科学家在澳洲海洋科学院（AIMS）使用冷冻膜来冷冻珊瑚幼虫，这是世界上首次使用大堡礁珊瑚的试验。所使用的珊瑚是为了这次试验从珊瑚礁上采集的，恰逢每年短暂的产卵期。低温冷冻的珊瑚可以被储存起来，之后再放回野外，但目前的过程需要包括激光在内的精密设备。科学家说，一种新的轻型“低温网”（cryomesh）制造成本低廉，可以更好地保护珊瑚。由于海洋升温破坏了脆弱的生态系统，因此科学家正争相保护珊瑚礁。大堡礁在过去七年中经历了四次白化事件，其中包括拉尼娜（LaNina）现象期间的首次白化，这通常会带来较低的温度。史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的高级研究科学家哈格多恩（MaryHagedorn）说：“如果我们能确保珊瑚的生物多样性，那么我们将拥有未来的工具来真正帮助恢复珊瑚礁。这项技术对于未来的珊瑚礁来说，将真正改变游戏规则。”发布：2022年12月19日7:02PM

科学家揭开珊瑚发生同步产卵现象的关键因素

科学家揭开珊瑚发生同步产卵现象的关键因素用于装饰和研究的珊瑚珊瑚生物学与繁殖鉴于珊瑚的分支形状或挥舞的卷须，你会把它们想象成海洋中的树木。但实际上，它们是由小海葵组成的群落，其中一些形成了坚固的结构，这通常就是我们在珊瑚礁中看到的熟悉形状。由于它们不是植物，因此不使用种子繁殖，而是像动物一样用卵子和精子繁殖。不过，它们的繁殖方式很神秘，也很少见。产卵前的Acropora珊瑚。图片来源：©2024MaruyamaLab珊瑚产卵事件的启示东京大学综合生物科学系副教授丸山伸一郎说："珊瑚集体产卵是指珊瑚在满月后的几天内同步释放卵子和精子，这是世界上最壮观的繁殖活动之一。然而，尽管进行了几十年的研究，同步产卵的环境驱动因素仍不清楚。珊瑚产卵的数据非常稀少，通常每年只有一次。将如此稀少的数据放入一个能够解释整体产卵模式的模型中一直是不可能的，但我们终于找到了一种可行的方法。"珊瑚产卵研究面临的挑战直接在珊瑚的自然栖息地研究珊瑚产卵在理论上是可行的，但在实践中却极具挑战性。研究人员需要在珊瑚床周围安装各种类型的坚固环境传感器，并每天潜水进行观察。这既昂贵又不切实际，而且风险很大，尤其是在夜间和恶劣天气下。Maruyama和他的团队寻求另一种方案，并找到了水族馆的形式，特别是冲绳Churaumi水族馆。产卵后的Acropora珊瑚。图片来源：©2024MaruyamaLab来自水族馆的宝贵数据Maruyama说："冲绳Churaumi水族馆保存了Acropora珊瑚（一种常见于日本最南端冲绳县的造礁珊瑚）15年的珊瑚产卵记录，但这些数据以前从未被用于此类研究。通过收集、解释和查询这些数据，我们发现珊瑚利用降雨、太阳辐射和水温等多种环境输入来调整产卵时间，并使之同步，以达到产卵高峰期。水温似乎是决定每年机会窗口的主要触发因素"。未来研究与应用这项研究具有潜在的应用价值，如更准确地预测珊瑚产卵和评估可能影响珊瑚繁殖的环境变化。了解珊瑚的繁殖活动对于维护珊瑚礁生态系统和保护相关海洋生物至关重要。但是，既然水族馆可以提供研究人员通过实验和观察难以获得的珍贵数据，为什么以前没有进行过这方面的探索呢？"水族馆是研究资源的宝库，拥有大量未经开发的宝贵数据。另一方面，一些科学家倾向于认为水族馆不能真正反映自然，也不像实验室那样井井有条。我们对这种认识上的差距以及那些被隐藏、被忽视、有时甚至被忽视的可能性感到着迷。在这里，我们分析了过去的数据，建立了一个符合这些数据的模型。下一步，我们计划制作一个数学模型，以预测未来自然界中的产卵事件。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433326.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433326.htm

全球珊瑚或正经历最严重白化期

全球珊瑚或正经历最严重白化期美国国家海洋和大气管理局以及“国际珊瑚礁倡议”组织近日警告称，由于气候变化导致海洋温度升高，全球范围内的珊瑚礁都在经历大规模白化，或许会演变为有史以来最严重的白化期。当海洋温度过高时，珊瑚会吐出生活在其组织中的、为其提供颜色和大部分能量的藻类，这样一来，珊瑚就会呈现白色，这种现象称为“白化”。如果海洋温度不能恢复正常，珊瑚就会大量死亡，从而威胁到依赖珊瑚的物种和食物链。（CCTV国际时讯）