《石珊瑚:适应极限-气候变化时期珊瑚生长的新研究》

  • 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:2019-09-20
  • 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)

    图片源自网络

  • 原文来源:https://www.geomar.de/en/news/article/grenzen-der-anpassung-bei-steinkorallen/
相关报告
  • 《研究表明印太珊瑚比大西洋珊瑚更能适应气候变化》

    • 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:2023-09-17
    • 6月9日,宾夕法尼亚州立大学研究发现,与大西洋相比印太地区珊瑚礁共生关系可能更灵活,最终能够适应更高的海洋温度。这项研究使用分子学、生态学和形态学证据来验证珊瑚共生藻属中五种新宿主物种的存在。论文收集了括帕劳、泰国、坦桑尼亚桑给巴尔、菲尼克斯群岛、澳大利亚大堡礁和新喀里多尼亚珊瑚礁在内的整个印度洋—太平洋地区的珊瑚样本。它们的地理分布和流行程度与区域和地方范围内的普遍环境条件相对应。每个物种对宿主生理的影响部分解释了珊瑚群落之间热敏感性的区域差异。耐高温环境物种的增加是应对海洋变暖的必然生态反应。优势共生体的大规模转变可以确保珊瑚礁在短期内的持久性和生产力。(熊萍 编译)
  • 《研究发现气候变化可能导致珊瑚独自生活》

    • 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:mall
    • 发布时间:2019-03-11
    • 气候变化对世界各地的珊瑚礁来说都是坏消息,海洋温度过高会导致大面积白化,从而削弱和杀死珊瑚。然而,得克萨斯大学(UT)奥斯汀分校的一项新研究发现,气候变化使珊瑚具有了一项新特征—更喜欢独自生活而非群居。该研究已于1月21日发表在《古海洋学和古气候学》(Paleoceanography and Paleoclimatology)期刊上。 研究结果提供了关于现代珊瑚礁保护工作落脚点的线索,是基于对地球过去变暖期间存活的珊瑚物种的调查,这种变化类似于当今的气候变化。虽然研究表明珊瑚可以更好地应对气候变化,但幸存珊瑚孤立的生活方式可能意味着未来的珊瑚生态系统将会很单调。“尽管珊瑚本身可能存活下来,但它们如果没有建造珊瑚礁,那将导致生态系统内的其他问题,”研究主持者、UT杰克逊地球科学学院的博士生Anna Weiss说。 该研究调查了大约5600万年前居住在古新世晚期到始新世早期过渡期间的珊瑚物种,这段时间间隔持续了大约20万年,其中存在温度和大气二氧化碳的峰值。峰值产生的全球气温比现在高14华氏度(8摄氏度),使海洋的酸性增加。研究人员即追踪研究在此期间的珊瑚,了解当今珊瑚如何应对当代气候变化。 他们利用国际化石数据库(ThePaleobiology Database,https://paleobiodb.org/#/)开展研究工作,其中包括有关多时期的数百种珊瑚物种及其物理特征的信息,例如物种进食、生活环境类型、繁殖方式以及能否形成殖民地等。研究表明,在全球范围内,独立的珊瑚物种在温暖时期的多样性增加。研究还发现,某些可能有助于珊瑚应对气候变化影响的特征与珊瑚的生存条件有关。 其中一个特点是独立捕捉食物,而不是从生活在某些珊瑚组织中的热敏藻类获取营养,一旦水变得过热时会离开,导致珊瑚褪色。另一个特点是喜欢生活在石质海底底部,水温较低,而不是在较温暖和较浅地区的碳酸盐岩石上。研究人员表示,了解过去哪些特征与珊瑚生存有关,有助于预测现在的珊瑚如何应对持续气候变暖并开展集中保护工作。 Weiss补充道:“古新世期间的变暖发生了数千年,而今天的变暖速度发生在数十年到数百年之间。尚不清楚珊瑚是否能够应对当前正在发生的快速变化。更多的研究探讨珊瑚的特定群落—而非把珊瑚看做一个整体—如何应对气候变暖,这有助于加深科学家们对世界各地不同环境中的珊瑚如何应对当今气候变化的理解。” (傅圆圆 编译)