数百万年来,珊瑚一直是礁石结构的主要框架建造者,为各种物种创造了栖息地。众所周知,小珊瑚虫从海水中提取碳酸钙,并用它来建造自己精致的骨架。但是,随着水温上升和海洋酸化的加剧,气候变化正以前所未有的速度改变着珊瑚的生存条件。他们是否能跟上这些变化并适应这些变化是一个悬而未决的问题。基尔亥姆霍兹海洋研究中心和加州大学的研究人员调查了自然环境中硬珊瑚Porites astreoides对低pH值和高溶解碳含量的反应,为该问题提供了新的见解。该研究由奥地利科学基金和美国自然科学基金联合资助,研究成果已发表在《自然通讯》杂志上。
经过数百万年的进化,珊瑚经历了重大的环境变化,并幸存下来。就像树木的年轮一样,研究人员可以通过珊瑚骨架了解它们的过去。从珊瑚骨骼的化学成分的微小差异中,可以得出关于以前环境条件的结论。然而,珊瑚骨骼形成过程的控制和调控的许多细节仍然未知。
为了更多地了解这些过程,研究人员使用了墨西哥东海岸的一个自然实验室。这里的海水比普通海水酸性更强,但含有更多的溶解碳,与未来的海水具有相似的条件。尽管有这些不利的条件,Porites astreoides还是定居在这些洞穴中,但是它们的生长速度比其他区域的类似物种要慢。该研究的合著者、加州大学圣克鲁斯分校的Adina Paytan教授说:“与实验室只暴露在酸性环境中几周到几个月的珊瑚不同,我们取样的珊瑚一生都生活在这种环境中。”从较早的研究可知,珊瑚骨骼中硼和碳同位素的比例提供了骨骼形成时钙化液的化学性质的信息。调查显示,所有样品的化学成分几乎是恒定的。这项研究的第一作者 Marlene Wall说:“每个珊瑚虫创建一个钙化流体,在很大程度上独立于它周围的海水条件。在pH值较低的环境下,此处的珊瑚必须付出更多努力,把pH值提升至可观测的水平。这个过程可能会消耗它们更多的能量。”
由于珊瑚必须把它们的能量储备分配到许多重要的功能上,例如获取食物、消化、繁殖或抵御疾病,所以它们的生长速度较慢。将来需要进一步研究其他影响,如钙化液中的钙浓度或珊瑚共生体的作用。“这项研究还表明,要了解海水变化和珊瑚生长之间所有的相互作用,未来还有很长的路要走。” Wall博士总结道。
(张灿影 编译)
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