全球第四次珊瑚白化开始 严重影响至少8.5亿人

全球第四次珊瑚白化开始严重影响至少8.5亿人图:白化的珊瑚不过,美国国家海洋和大气管理局宣布,全球的珊瑚礁正在经历有记录以来第四次珊瑚礁白化事件。由于珊瑚礁生态系统的重要作用,全球至少有8.5亿人会受到严重影响,收入降低,以及食物比变得紧缺。那么,珊瑚礁到底是怎么回事,为什么突然就会经历白化呢?Holobionics珊瑚到底是什么?珊瑚看起来既像动物,又像植物,所以在分类上有一些迷惑性,以前有人将其归类为植物,但是现在珊瑚被归类为刺胞动物,它们是动物。不过珊瑚并不是一般的动物,我们所说的珊瑚通常是指珊瑚“群”,它是由许多基因相同的珊瑚虫组成的一个群体,这个被称为群体模块化生物。珊瑚的群体模块最小单位就是珊瑚虫,每个珊瑚虫都是一只独立的动物,它们呈现囊状,通常直径只有几毫米,长度最多也只有几厘米。图:一种珊瑚的珊瑚虫珊瑚虫通过无性生殖在自己周围不停产生基因相同的个体(或者说模块),然后这些相同基因的珊瑚虫通过活组织相连在一起,形成完整的有机体——也就是我们所说的珊瑚。虽然珊瑚是群体模块化的生物,但是它并不是胡乱生长的。以硬珊瑚为例,每个珊瑚虫都会在其基部附近分泌出由碳酸钙组成的外骨骼,这些外骨骼长起来后是具有该物种生物特征的。珊瑚还有一类是软珊瑚,它们也是群体模块化生物,但是它们不会像硬珊瑚那样完全构建在自己的外骨骼上,这类珊瑚会更像其它刺胞动物。图:珊瑚虫解剖结构除了珊瑚虫通过无性生殖创造一个珊瑚之外,每个珊瑚也具备有性生殖的能力,同一种珊瑚会在夜晚一起释放配子,这些配子在水中自由受精,最终得到珊瑚虫幼体。图:珊瑚有性生殖示意图珊瑚虫幼体不像成年个体那样固定自己,它们以浮游生物的形式在海洋中自由漂流,直到抓住合适的地方,然后重新发育成珊瑚。珊瑚礁和白化珊瑚怎么回事?我们说的珊瑚礁,主要就是由硬珊瑚的外骨骼创建的,它们就是所谓的造礁者。图:珊瑚礁主要分布在热带海域珊瑚生活方式非常独特,虽然有一些珊瑚种类拥有捕食能力,它们会用刺细胞攻击并麻痹那些靠近它们的小猎物,然后直接吃掉,但是它们也通常不用这种方式获取能量。珊瑚获取能量的主要方式是共生,与它们共生的是虫黄藻,它们会光合作用为珊瑚提供生存的能量,而作为交换,珊瑚为它们提供繁衍生息的庇护所。正因为珊瑚的共生体需要光合作用,所以珊瑚礁通常出现在浅海,不过也有一些种类珊瑚不依赖光合作用共生体,它们可以在深海中创造珊瑚礁。图:虫黄藻实际上,许多珊瑚虫本身都是透明的,它们的颜色是由共生体产生的,当珊瑚失去共生体的时候,我们就可以透过珊瑚虫表面看到里面的碳酸钙外骨骼——呈现白色,这就是珊瑚的白化。当然,珊瑚白化是一个泛指,因为并不是所有珊瑚虫都是没有颜色的,有些种类珊瑚虫是有自己的颜色的——蓝色、粉红色、紫色或黄色都有,但是共生体的存在也会改变它们本身的颜色。这种情况下,当珊瑚失去共生体时,颜色也会发生变化(变成自己原有的样子),也是非常容易辨别。如果我们想要知道为什么珊瑚白化,只要知道珊瑚为什么失去共生体就行了。其实,珊瑚和共生体的关系比我们想象得还要密切,那些共生体直接生活在珊瑚细胞的细胞质中。珊瑚细胞就是共生体的生活繁殖场所,它们不会主动离开珊瑚,不过珊瑚有选择权,它们会通过免疫系统来保留自己想要的共生体,以及驱逐那些不想要的。至于珊瑚为什么要驱赶自己原本有用的共生体,其实原因很简单,这些共生体有时候会变得有毒——真的有毒。珊瑚驱逐共生体最常见的原因是共生体在珊瑚的细胞中产生了活性氧,这对珊瑚来说是有毒的。至于为什么共生体好好得突然要产生活性氧,最常见的原因就是水温发生了变化,随着生活环境温度的升高,虫黄藻会释放越来越多的活性氧,最终导致珊瑚不得不抛弃它们。随着时间推移,白化珊瑚(失去共生体后的样子)可能会被饿死,因为它们捕猎的效率无法保证自己长期生存。图:一个珊瑚白化之后又恢复的情况不过,等共生体变得无毒,珊瑚又会重新接纳它们,也让自己免受饿死之难,同时颜色也变回正常状态。如果白化珊瑚等不到共生体回归,它们大量饿死的话,那么珊瑚礁也会崩溃,因为珊瑚的碳酸钙外骨骼随着珊瑚死亡会裸露出去,碳酸钙非常容易被腐蚀掉。最后从1985年卫星检测珊瑚礁开始,今年是第四次出现珊瑚礁大量白化的事件,主要原因被认为持续高温导致的——去年被认为是有记录以来最热的一年。前三次白化事件分别发生在1998年,2010年和2016年,这三次白化事件累计让全球失去30%-50%的珊瑚礁。我们前面提到过,珊瑚礁主要是由硬珊瑚的外骨骼构建的,其实硬珊瑚生长外骨骼是非常缓慢的,每年能生长1厘米就很不得了了。图:大堡礁曾遭遇过一次严重的白化目前世界上最大的珊瑚礁系统是澳大利亚沿海的大堡礁,它由超过2900个小的珊瑚礁链接900座岛屿,绵延2300公里。一些人认为,珊瑚要形成大堡礁这样的系统需要200万年时间,而整个大堡礁的崩溃可能只要短短的几年时间。珊瑚礁提供的丰富的渔业资源不必多说,它还对周边的沙滩还起到保护作用,如果失去珊瑚礁不敢想象其后果。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427690.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427690.htm

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共生鱼类排泄的"益生菌"可帮助受到环境压力的珊瑚从白化中复原这也为科学家们打开了一扇大门,他们可能会使用"粪便移植"来支撑那些已经驱逐了其有益共生体的受压珊瑚,就像在毁灭性的珊瑚白化现象中一样。莱斯大学海洋生物学家AdrienneCorrea说,他的实验室发现了这种大便益生菌,"这个信息是,'移开食草动物,不只是你在帮助维持珊瑚的优势,这些吃珊瑚的鱼可能也在通过传播有益的珊瑚共生体来帮忙。""当许多小珊瑚在礁底定居时,它们必须从环境中获得它们的共生体,"Correa补充说。"我们已经看到水和沉积物中的共生体,以及珊瑚礁上的大丛生藻类,但我们还没有真正研究过这些微生物是如何到达所有这些地方的。"这个惊喜的发现是研究人员在对法属波利尼西亚的莫奥雷亚珊瑚礁长期生态研究站的考察中注意到的,在考察期间,研究小组跟踪了食珊瑚动物和食草动物。绘制排泄地点并采集粪便样本,科学家们发现了一些令人难以置信的珊瑚礁共生的真正运作方式。事实上,研究人员对在华丽蝶鱼(Chaetodonornatissimus)和网纹蝶鱼(C.reticulatus)的粪便样本中发现的共生体的数量感到吃惊。每个物种在一个只有六个停车位大小的珊瑚礁上传播了估计1亿个活体共生体。就像蜜蜂给植物授粉一样,这种营养丰富的光合作用的施肥服务对珊瑚礁的生存至关重要。莱斯大学的卡斯滕-古鲁斯特拉在莫奥雷亚跟踪珊瑚捕食鱼时做笔记虽然科学家们已经知道共生体已经被包装在鱼的粪便中,但这项研究揭示了良好的生物体的数量庞大。虽然食珊瑚动物会吃掉珊瑚,但它们的总体影响似乎比其它草食动物更有益,因为后者的粪便也会在珊瑚上留下,并被怀疑含有病原体,形成珊瑚礁的病灶。"大多数[食珊瑚动物]小口咬着成年珊瑚,不会真的杀死它们正在吃的珊瑚群,"莱斯大学的研究生和该研究的主要作者卡斯滕-格鲁斯特拉说。"这告诉我们,我们并不真正了解发生在珊瑚礁上的所有相互作用,一些物种可能以我们没有想象到的方式对珊瑚礁保护很重要。"这一发现为调查吃珊瑚的鱼在支撑挣扎中的珊瑚礁的健康方面可能发挥的作用打开了大门。该团队计划在幼年和受压的成年珊瑚上进行实验,观察"粪便移植"是否能提供超越顺其自然的好处。珊瑚如何以及何时接受它们的共生体仍然是一个谜,但研究人员希望生物干预可以带来解决珊瑚白化的新方法,这是压力过大的珊瑚排出大量的共生体的结果,经常使它们没有颜色。Correa说:"这扩大了我们对食珊瑚鱼在珊瑚礁上的作用的思考方式。它们不仅仅是破坏了珊瑚框架。它们还分散了珊瑚和其他生物所需要的共生体"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354745.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354745.htm

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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)

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海水温度上升马国珊瑚日益白化马来西亚政府警告,炎热天气等因素导致马国海域的海水温度上升,导致当地超过五成的珊瑚礁面临大规模白化的危机。马国政府已经成立特别委员会应对此事。如果情况没有改善,政府可能暂时禁止民众进入珊瑚礁。马国渔业局星期天(6月23日)发文告指出,上述情况是根据非政府组织、潜水经营者和潜水员提供的援助及报告,以及非政府组织及研究人员观测珊瑚白化情况后得出的结论。文告说,海水温度上升而已经影响马国超过五成的珊瑚礁,渔业局因此密切关注拥有珊瑚礁的多个岛屿海洋公园。根据4月至6月的调查,出现珊瑚白化现象的地区包括吉打芭雅岛、登嘉楼停泊岛、热浪岛及天鹅岛,以及彭亨刁曼岛和柔佛柏芒吉岛。大部分受影响的珊瑚礁位于水深不足10公尺的浅水区。渔业局指出,白化是珊瑚对环境压力的自然反应。水温升高等压力往往导致珊瑚白化,大规模白化则表明海水温度长期高于正常年均温度,造成大面积的多种珊瑚广泛出现白化现象。渔业局将与沙巴、砂拉越、当地研究员及非政府组织合作,成立马国珊瑚白化应对委员会(MCBRC),以收集信息及采取行动应对珊瑚白化。白化珊瑚恢复过程,可能需要几周到几个月时间。“如果白化程度超过(珊瑚礁总面积)八成,进一步的干预措施可能包括暂时限制民众进入受影响的珊瑚礁区,以保护受影响的珊瑚。但渔业局向所有利益相关方保证,当局将尽可能减少这些可能干扰旅游活动的干预措施。”渔业局呼吁岛屿海洋公园旅游业者控制参与水上娱乐活动的游客数量,以减少对珊瑚礁的压力。当局也希望游客避免与珊瑚任何物理接触,减少一次性塑料的使用并妥善处理垃圾。2024年6月23日9:12PM

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热应力“烹饪”大堡礁导致珊瑚大面积白化2024年3月4日澳大利亚东部沿海的海面温度异常,基于多尺度超高分辨率海面温度)项目的数据。连续数周高于平均水平的海洋温度导致世界上最大的珊瑚礁系统出现大面积白化现象。热应激对珊瑚的影响珊瑚礁管理局首席科学家罗杰-比登(RogerBeeden)说:"空中勘测的结果和我们看到的珊瑚白化现象与夏季几个月来在珊瑚礁上空形成的热应力模式是一致的。"大堡礁位于澳大利亚昆士兰州东北海岸。它是地球上最丰富、最具生物多样性的自然生态系统之一。大堡礁横跨346000平方公里(134000平方英里)的珊瑚海,由2500个珊瑚礁和900多个岛屿组成。造成白化现象的原因是海洋温度持续高于平均水平。珊瑚与光合藻类(称为藻黄体)有共生关系,藻黄体为珊瑚虫提供养分和鲜艳的颜色。热应力会导致珊瑚排出光合藻,使珊瑚的骨骼结构呈现"漂白"的外观。影响珊瑚健康的因素评估水温过高对珊瑚礁造成的风险的常用指标是海面温度超过月平均最高温度1摄氏度的周数。温度升高4周后,可能会出现严重的珊瑚白化现象;8周后,可能会出现严重的大面积珊瑚白化现象。据珊瑚礁管理局称,截至3月初,部分珊瑚礁已暴露在比正常温度高8到10周的环境中。上图显示了2024年3月4日澳大利亚东部沿海的海面温度异常。该项目由美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)负责,将美国国家航空航天局(NASA)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和国际卫星对海面温度的测量数据与船舶和浮标观测数据相结合。异常值反映的不是绝对温度,而是2024年3月4日的海面温度与2003-2014年该日平均温度之间的差异。历史背景和气候模式大堡礁之前的大规模白化事件分别发生在1998年、2002年、2016年、2017年、2020年和2022年。据澳大利亚海洋科学研究所称:"在这几年之前,在大堡礁500年的珊瑚记录历史中,没有证据表明发生过如此大范围的事件。"2023年下半年至2024年初,太平洋信风减弱,使得西太平洋的暖水涌入东太平洋--这种现象被称为厄尔尼诺现象。在人类造成的气候变化的基础上,这种模式使全球平均海面温度在过去10个月中屡创新高。不过,厄尔尼诺现象与澳大利亚东部沿海海面温度之间的关系要复杂一些。"厄尔尼诺和拉尼娜现象期间的海洋表面温度有点像跷跷板,"JPL的气候科学家乔希-威利斯(JoshWillis)说。"当厄尔尼诺期间东太平洋的海洋温度较高时,西太平洋的温度通常较低。"研究发现,大尺度海洋环流模式和气候变化本身并不能完全解释珊瑚海的海面温度和白化趋势。相反,厄尔尼诺现象期间的天气模式历来抑制澳大利亚夏季季风,导致云量减少,气温高于平均水平。这些条件在决定珊瑚海的温度以及大堡礁珊瑚白化的程度和位置方面发挥了重要作用。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424369.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424369.htm

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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

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大堡礁珊瑚中发现的人类衣原体表亲为解决白化带来希望

大堡礁珊瑚中发现的人类衣原体表亲为解决白化带来希望大堡礁外缘的诺曼礁的珊瑚虫。研究人员发现两种细菌在珊瑚中共存,其中一种是令人惊讶的发现珊瑚礁丰富的生物多样性使其成为地球上最关键的生态系统之一。珊瑚的生存依赖于多种微生物,包括细菌、真菌和病毒。位于澳大利亚东北海岸的大堡礁是世界上最大和最著名的珊瑚礁系统,由2900多个独立的珊瑚礁和900个岛屿组成,面积约为132973平方英里(344400平方公里)。细菌在保护珊瑚抵御病原体、循环营养、生产维生素和必需氨基酸方面发挥着关键作用。它们通常在珊瑚的粘液和骨架上定居,在组织中较少见到。当细菌在组织中被看到时,它们被称为细胞相关微生物聚集物(CAMA),形成大而密集的集群。来自墨尔本大学、汤斯维尔的澳大利亚海洋科学研究所和维也纳大学的研究人员在大堡礁的Pocilloporaacuta珊瑚组织中发现了两种类型的CAMA。第一种属于Endozoicomonas属,已知在珊瑚中广泛存在。人们普遍认为这种细菌对珊瑚有益,因为它能够产生B族维生素和抗菌化合物。第二种细菌是出乎意料的。它被发现来自衣原体属,其中包括导致人类衣原体(一种性传播感染)的细菌。这是第一次在珊瑚中发现衣原体。"我们与衣原体专家AstridCollingro博士和维也纳大学的MatthiasHorn教授合作,发现这些细菌从它们的宿主那里偷取营养物质和能量来生存,"该研究的主要作者JustinMaire说。利用成像技术、显微切割和基因组测序的组合,研究人员发现CAMA在P.acuta珊瑚的触角尖端,内生菌和衣藻菌出现在不同但相邻的CAMA中。新型衣藻类的发现以及它与内生藻共存的事实,推进了我们对复杂的珊瑚微生物组和珊瑚礁健康的理解。Maire说:"这种细菌有可能从其他与珊瑚相关的细菌那里获得营养和能量,对于我们这些致力于了解珊瑚生物学的人来说,生活在珊瑚组织内的细菌相互作用的可能性是相当令人激动的。"全球变暖引发了海洋热浪,导致大堡礁和世界上其他珊瑚礁的珊瑚白化。当珊瑚礁的水温过高,时间过长时,珊瑚就会受到压力,并将生活在其组织内的五颜六色的海洋藻类(zooxanthellae)排出,留下白色的骨架,珊瑚礁可能需要几十年的时间才能从白化中恢复,如果它们真的可以恢复的话。研究人员希望他们的发现将有助于利用益生菌解决大堡礁的珊瑚白化问题。该研究的共同作者MadeleinevanOppen说:"我的实验室的重点领域之一是开发用于珊瑚的细菌益生菌,帮助提高它们对气候变暖造成的热应力和生存率的抵抗力。我们对珊瑚相关细菌的功能仍然知之甚少,这项新研究将帮助我们弄清楚益生菌是否是一个可行的解决方案,以及像内生菌这样的细菌是否最适合做这项工作。"该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360567.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360567.htm

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