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帕劳群岛拥有的耐热珊瑚在不同的栖息地茁壮成长

 

来源:伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)                                   发布时间:2022年12月21日

 

       在过去的40年里,海洋热浪导致了珊瑚礁大范围的白化,数百万珊瑚死亡。为此,全球正在寻找能够承受高温压力、在未来变暖中存活,并作为耐热珊瑚幼虫来源,以自然或通过恢复的方式来补充受影响地区的珊瑚礁。

       近日,WHOI领导的研究团队在西太平洋热带群岛帕劳群岛的珊瑚礁确定了一种常见珊瑚物种的基因亚群,它们对海洋热浪带来的极端高温表现出非凡的耐受性。此外,研究团队发现这些珊瑚的幼虫正在从它们在帕劳泻湖深处的繁殖地迁徙到外礁,在那里生长并保持了它们的耐热性。

       研究人员认为,了解促进这些珊瑚耐热性的潜在机制,以及其幼虫的扩散能力,将有助于在21世纪的海洋中对珊瑚礁的保护和恢复工作。这一发现可以帮助珊瑚礁管理者开发对抗海洋变暖的新防御手段。该研究已发表在communications biology杂志上。

       在帕劳大陆的南部,由数百个小岛组成的洛克群岛形成了一系列半封闭海湾,这些构造减缓了其内部和周围的水流,这一局部环境的水温始终高于帕劳珊瑚礁的其他区域。

       研究人员对帕劳包括洛克群岛的关键物种团块滨珊瑚(Porites cf. lobata)的样本进行了骨骼活检,并检查其核心是否存在应力带,这是白化的迹象,是珊瑚对高温的应激反应。他们发现,来自洛克群岛的珊瑚在1998年强烈热浪期间的白化比来自其他地区的珊瑚少。随后,在调查这些珊瑚的遗传基因时发现,帕劳地区的团块滨珊瑚在不同温度的栖息地形成了四种不同的遗传谱系。在温度较高的洛克群岛,被命名为“LB”和“RD”谱系更为常见。研究团队将每种珊瑚的遗传基因与其自身的白化历史相匹配,发现在1998年期间,“LB”和“RD”谱系中白化的个体较少,这表明它们具有更强的热适应性。

       值得注意的是,研究团队发现“LB”谱系并不局限于洛克群岛。它们有些也生活在较冷的外礁上。对这些群落的白化历史的检查后再次表明,它们保持了在洛克群岛的热耐受性特征。这表明洛克群岛为周边地区提供了天然耐热的珊瑚幼虫,在21世纪气候变化下,寻找和保护这些具有耐热性的珊瑚源至关重要。

       研究人员指出,随着全球海洋持续升温,来自极端栖息地的珊瑚将具有竞争优势,并可能使本来脆弱的珊瑚礁生存下来,在未来几十年内,识别和保护能够在未来气候条件下茁壮成长的环境耐受性珊瑚的天然繁殖场将是珊瑚礁生态系统持续存在的基础。

       研究人员还发现一些帕劳的珊瑚礁群落比人们想象的更耐热。此外,它们与在帕劳其他地区发现的同一种珊瑚有基因上的区别,这表明在这些地区对更坚韧珊瑚进行了自然选择。

       该研究结果让研究人员特别兴奋,将珊瑚遗传学与保存在骨骼中的白化历史记录相结合,以揭示了耐高温极端栖息地的珊瑚如何传播到整个珊瑚礁景观中。这种综合的视角对于改善对变暖海洋中珊瑚群落的预测至关重要。

       这项研究是WHIO与大自然保护协会和斯坦福大学共同发起的超级珊瑚礁计划的科学基础,该计划旨在寻找能够抵御海洋热浪的珊瑚群落,并与当地社区和政府合作保护它们。

       研究人员指出,还有其他珊瑚礁,不仅仅是在帕劳,那里的珊瑚群落并没有像根据热应力水平预测的那样严重白化。而发现这些耐热或抗白化的珊瑚群落,当保护它们免受其他可能杀死它们的压力- 如炸药,过度捕捞或沿海开发- 它们将产生数百万幼虫,它们将旅行的原产地之外,重新填充被热浪摧毁的珊瑚礁。研究人员与超级珊瑚礁计划的工作是保护这些耐热珊瑚礁,让大自然去完成剩下的工作。研究人员对帕劳人民对环境的巨大赞赏、尊重和管理感到敬畏。希望该研究将进一步支持帕劳人民努力维护健康的海洋生态系统。

 

 

 

原文链接:Palau’s Rock Islands Harbor Heat-resistant Corals

编译:谢梦飞