科学家发现珊瑚有一个可能有助于珊瑚礁保护的秘密

正如个体人类处理压力的方式不同一样，珊瑚也是如此。即使是并排生长的同一物种的珊瑚群落，对热浪等压力的耐受性也各不相同。

在今天发表的研究，我们发现了珊瑚耐热性可变的令人惊讶的新证据。随着世界海洋变暖，这些差异很重要。

今年早些时候，全球第四次全球大规模白化事件被宣布。大堡礁遭受重创五次大规模漂白自 2016 年以来 – 最近一次是在刚刚过去的夏天。这些宣言遵循了世界有记录以来最热的一年.

为了保持世界珊瑚礁的健康和功能，全球碳排放量必须大幅遏制以降低海洋变暖的速度。随着人类努力实现这一目标，干预措施可能会为珊瑚在变暖的环境中生存赢得时间。

我们做了什么

珊瑚的耐热性可以通过分析它们对水温升高的反应来衡量。我们的研究涉及测量 500 多个板状珊瑚群落的白化阈值，Acropora hyacinthus.

Acropora hyacinthus是一种常见的珊瑚，形成小枝条的“桌子”。这个物种是双具有重要的生态意义且极易受到热浪的影响，使其成为保护的主要候选物种。

珊瑚的特征颜色是由生活在其组织内的藻类提供的。藻类还提供珊瑚的大部分营养。当水温过高且时间过长时，珊瑚会排出藻类，导致其白化和饥饿。

在海上，我们参观了 17 个珊瑚礁进行水肺潜水和寻找Acropora hyacinthus.然后，我们将这些珊瑚的样本带到一艘研究船上进行实验。

我们专门设计的便携式实验系统包含 12 个设置为四种不同温度的罐。将珊瑚碎片放置在每个水箱中，并在不同温度下进行短期热应激。

之后，我们测量了珊瑚碎片中残留的色素量，这与珊瑚细胞中残留的藻类量直接一致。

然后，我们确定了每只珊瑚的白化阈值——换句话说，珊瑚色素沉着下降到其健康水平的 50% 的温度。这使我们能够了解存在多少变异以及最耐热的菌落生活在哪里。

那么我们发现了什么呢？在我们的实验中，高温下保留的色素量从 3% 到 95% 不等。这意味着在高温下，一些珊瑚群落完全白化，而另一些珊瑚群落似乎几乎没有受到影响。

在我们研究的 17 个珊瑚礁中，有 12 个包含白化阈值排名前 25% 的珊瑚礁。这意味着在我们采样的大多数珊瑚礁中都可以找到耐热珊瑚。

自然与后天

珊瑚处理压力的方式不同，原因有两个：自然和后天。

每个珊瑚都有独特的“性质”或基因组成，这会影响它的耐热性。我们的结果表明，在整个大堡礁发现的珊瑚可能拥有独特的遗传资源，这些资源对恢复和适应很重要。

然而，海洋环境的各个方面可能会培养或阻碍珊瑚的热应激反应。这些因素包括水温、营养条件和生活在珊瑚组织内的共生藻类。

我们发现生活在温暖地区（如北部大堡礁）的珊瑚可以承受更高的水温。然而，由于这些地区的水非常温暖，珊瑚已经接近其温度极限。

南部大堡礁的珊瑚无法承受与北部邻居一样高的温度。我们的研究结果表明，这些珊瑚比北方的珊瑚更能容忍高于当地温度的变暖。

这些耐受性模式可能会影响哪些珊瑚在海洋热浪中幸存下来。

赋予我们的珊瑚礁未来

我们的发现对珊瑚适应水下温暖海洋的能力具有潜在的重要意义气候变化.

结果也可能为珊瑚礁恢复和保护工作提供信息。例如，耐热的亲本珊瑚可能是选择性繁殖产生更适合温暖水域的后代。

此类计划的成功取决于珊瑚的基因组成在多大程度上控制其耐热性。因此，这项研究的下一步是调查这些遗传差异。

选择性育种试验已经进行，使用本研究中确定的最耐热的珊瑚。

在保护我们的珊瑚礁方面，减少温室气体排放势在必行。然而，选择性繁殖等干预措施可能是有用的补充，可以为珊瑚礁提供最好的未来。

梅丽莎·诺格尔， 珊瑚生态学博士生，南十字星大学;艾米丽·豪威尔斯， 海洋生物学高级研究员，南十字星大学和K 线托架，研究项目主任，澳大利亚海洋科学研究所

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