《印-太海域珊瑚礁生物互作对生物地理格局演化影响取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2024-01-07
  • 近日,中国科学院南海海洋研究所海洋生物多样性演化与分子生态学学科组聚焦珊瑚礁关键生物类群的多样性形成与演化问题,将物种分布模型与物种相互作用进行耦合解析,创新性发现珊瑚礁物种的生物地理分布演化规律及其对未来气候变化响应的模式,相关研究成果“Considering biotic interactions exacerbates the predicted impacts of climate change on coral-dwelling species”发表于生物地理学著名旗舰期刊Journal of Biogeography上。中国科学院南海海洋研究所研究员张志新、博士生马少博为论文共同第一作者,研究员林强为论文通讯作者。

    全球变化下的珊瑚礁生物多样性形成与演化问题是当前海洋科学研究领域的前沿问题。在海洋领域内,传统的研究通常基于物种分布信息和环境信息进行物种分布模型构建,而忽略了物种之间相互作用带来的影响,最终的模型预测结果往往难以准确评价物种的地理分布格局特征,从而导致在对海洋关键生物类群进行科学保护过程中造成信息偏移或错误。

    众所周知,海洋珊瑚礁生态系统中蕴藏着丰富而微妙的生物共生、共栖等过程,这些种间关系构成了一个错综复杂的生态网络,从而有效维持了珊瑚礁生物多样性的稳定性。本研究以6种造礁石珊瑚及其9种共栖梯形蟹(亦称珊瑚蟹)为代表性物种,围绕物种间互作关系如何影响物种分布规律这一热点问题,结合多次南海航次调查及文献资料分析结果,率先明确了梯形蟹与石珊瑚之间的共栖选择与物种互作关系;基于12万余条物种分布信息和6个环境变量参数构建模型,创新性量化了石珊瑚对梯形蟹地理分布格局的影响特征;与传统模型相比,在模型中纳入珊瑚礁物种的种间关系后,梯形蟹物种多样性预测结果在超过50%以上的分布区域发生了显著变化,证实石珊瑚对梯形蟹地理分布格局具有重要影响。

    同步研究表明,在未来气候变化下,6种宿主珊瑚适宜生境(栖息地)约将丧失1/6。考虑宿主珊瑚的影响后,珊瑚共栖梯形蟹在未来全球变化中将丧失更多的适宜生境,据此,本研究特别强调了保护珊瑚礁栖息地是海洋生物多样性保护的重要基础。

    该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院南海海洋研究所自主项目等联合资助。

    文章链接:https://doi.org/10.1111/jbi.14789

  • 原文来源:https://scsio.cas.cn/news/kydt/202401/t20240105_6951720.html
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    • 中国科学院南海海洋研究所珊瑚生物学和珊瑚礁生态学学科组与香港中文大学Put Ang教授合作,在南海珊瑚有性繁殖模式研究领域取得新进展,研究成果分别以“Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea”、“First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef,Sanya,China”为题,发表在Frontiers in Marine Science和Bulletin of Marine Science期刊。 珊瑚的繁殖方式主要分为有性繁殖和无性繁殖,其中,有性繁殖是通过雌雄配子的结合产生新生个体的方式,这种方式对维持珊瑚种群数量和基因多样性具有重要的意义。研究珊瑚有性繁殖规律对于了解珊瑚的种群变化和演替、恢复力、地理分布和进化、珊瑚礁自然恢复是不可或缺的,也可为珊瑚礁生态修复提供科学指导。 据团队前期研究结果显示,中国共有造礁石珊瑚2个类群16科77属445种,主要分布于南海。迄今为止,对南海造礁石珊瑚有性繁殖模式并未有系统的认识。团队成员对3科(鹿角珊瑚科、裸肋珊瑚科和真叶珊瑚科)5属(鹿角珊瑚属、蔷薇珊瑚属、扁脑珊瑚属、盘星珊瑚属和盔形珊瑚属)22种造礁石珊瑚繁殖模式进行了连续多年 (2009-2021) 原位跟踪监测,基于农历历法进行繁殖数据的分析和整合,发现珊瑚排放配子行为主要发生在农历二月至五月 (表1);鹿角珊瑚为记录排卵最多的珊瑚,其繁殖行为主要发生在农历二月至四月,集中在农历三月。珊瑚有性繁殖时间吻合南海北部表层海水温度上升期。结合历史数据显示,珊瑚排卵同步性受到多种因素影响,比如温度。表层海水温度在珊瑚排卵前一个月出现明显过低现象,会导致珊瑚有性繁殖时间相应推迟一个月左右。值得注意的是,不同于其他海域珊瑚排卵的记录,三亚鹿回头海域的珊瑚排卵日分散于满月前,满月日、满月后,甚至发生于新月日,导致难以精准预测珊瑚繁殖日。 此外,研究揭示三亚鹿回头海域珊瑚有性繁殖存在分批现象 (split spawning),即同种珊瑚能够在连续周/月内的多个夜晚排卵。这种现象揭示了一种新的珊瑚有性繁殖策略,即其能够调整有性繁殖时间以适应近岸珊瑚礁多变的环境,从而提高有性繁殖后代存活率。 此项连续研究工作填补了国内关于南海珊瑚繁殖模式研究的空白,明晰了南海造礁石珊瑚有性繁殖行为、时间(周期)以及影响因素,为促进珊瑚种群恢复提供了科学基础,更为基于珊瑚有性繁殖提供浮浪幼虫修复退化珊瑚礁生态系统提供了可能。 相关论文信息:Sun YF., Zhang YY., Jiang L., Yu XL., Huang LT., Yuan T., ... & Huang H. (2024). Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea. Frontiers in Marine Science, 11, 1418942. 论文链接:https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1418942 论文第一作者为助理研究员孙有方、副研究员张浴阳,通讯作者为教授Put Ang、副研究员张浴阳和研究员黄晖。 Yu XL., Sun YF., Zhang YY., & Huang H. (2023). First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef, Sanya, China. Bulletin of Marine Science.99 (1):65-66. 论文链接:https://doi.org/10.5343/bms.2022.0039 论文第一作者为助理研究员俞晓磊,通讯作者为副研究员张浴阳和研究员黄晖。 以上研究获得国家重点研发项目、国家自然科学基金青年基金项目、广东省自然科学基金面上项目、广州市基础与应用基础研究专项基金等联合资助。
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