20世纪80年代后期,Tubastraea属的太阳珊瑚在整个里约热内卢的坎波斯盆地岩石海岸迅速扩散,被认为是生物入侵者。现在在位于圣保罗州伊利亚贝拉市的布基亚斯岛,珊瑚礁也被太阳珊瑚覆盖。研究人员称,布基亚斯岛周围的珊瑚礁目前已处于无法挽回的状态。
Tubastraea属珊瑚包括七个物种,原产于印度洋和太平洋的热带水域。而T. coccinea和T. tagusensis只在西南大西洋发现,两者是入侵物种。20世纪80年代,巴西人首次目击发生在坎波斯盆地的入侵事件,随后在20世纪90年代,里约热内卢州南部海岸的礁石上也发现生物入侵。从那时起,人们在巴西海岸线上(南部的圣卡塔琳娜到东北部的塞阿拉)超过3000公里的地方都发现了太阳珊瑚。一项发表在《Journal of Experimental Marine Biology and Ecology》杂志上的结果表明,太阳珊瑚在这些地区增长速度极快,而且随着水温的升高,太阳珊瑚再生过程变得更快。研究人员称,急需实施管理行动,不然太阳珊瑚可能会殖民整个巴西海岸。
并非只有里约热内卢出现生物入侵,墨西哥湾同样拥有广阔的海上油田,同时也发现了太阳珊瑚,甚至还有附着在船体上的太阳珊瑚的记录,因此证据表明海上石油钻探导致太阳珊瑚入侵。它们竞争性地赶走了当地的珊瑚与依赖或居住在其中的海洋动物,造成破坏性的生态变化。
此外,为了研究太阳珊瑚成功适应并在各种海洋环境中迅速增殖的机制,研究人员从布基亚斯岛收集了T. coccinea和T. tagusensis的单菌落,并从每个菌落中取出120块由活体组织构成的骨架碎片。然后将每个物种的样品分成两组,每组60对,其中一个小片段一个大片段。所有240个碎片分别被放置在含过滤海水的容器中,并提供24℃、27℃和30℃的培养环境。结果表明,240个碎片中只有41个或17.1%经历组织坏死和死亡,其他199个片段(86.9%)发生再生。其中,21个(整个样本的9%)显示了一种替代再生模式,形成两个息肉。珊瑚碎片的存活只受温度影响,24℃时存活率最高,在27℃的碎片与在30℃的碎片的存活率没有区别,食物供应和碎片大小不影响其生存。再生过程具体包括以下阶段。首先,组织缩回,口腔基底变得明显,形成两个单个碎片。随后,口腔基底周围的组织重组,形成两个小的、不同的息肉,或吸收其中一个克隆形成更大的息肉,这可能是由于干细胞的重新组合导致。实验结果还表明温度和再生速率相关。不接触食物的碎片的最快口腔再生在24℃下为23天,在30℃下为18天,而在27℃与活体浮游动物接触的碎片显示出快30%的口腔发育。这表明在中等温度(27℃)只要与食物接触时口腔发育最佳。其实,太阳珊瑚在适合温度下更快再生的事实与其侵入性是否成功密切相关。如今全球变暖导致水温变高,导致当地珊瑚白化死亡,原生珊瑚的基质为入侵珊瑚提供了良好的栖息环境。研究人员称,该课题未来将在分子水平上对太阳珊瑚的基因组进行测序,并在生态学方面调查其入侵以及如何影响本地海洋动物种群的生物学原理。
(信息转载自中国科学院海洋所《海洋科学快报》2018年第21期)
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