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科学家发现珊瑚生长模式并不随机
2018-01-29   来自 来自网络..    关注 6574

巴尔米拉环礁国家野生动物保护区位于太平洋中部、夏威夷群岛以南约1600公里处,极其适合珊瑚生长。

  据国外媒体报道,珊瑚礁纷繁复杂的颜色看起来似乎非常混乱,但一项新研究显示,珊瑚的生长其实并不是随机的。科学家对1580平方米的珊瑚礁进行了三维绘图,发现珊瑚的生长也有规律的模式。一些物种会紧密靠在一起,而另一些物种则分布得较为稀疏。这种集群格局能保护珊瑚礁抵抗各种外界威胁,并为保护者提供了如何重建受损珊瑚礁的蓝图。

  “令人惊奇的一点是,即使那些看起来很随机的珊瑚其实也不是随机生长,”研究共同作者、加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所的海洋生态学家克林顿·爱德华兹(Clinton Edwards)说,“存在着一个人类肉眼无法捕捉到的组织水平。”

  为了解珊瑚的空间分布模式,爱德华兹和同事前往巴尔米拉环礁国家野生动物保护区(Palmyra Atoll National Wildlife Refuge)对珊瑚礁进行拍摄。该保护区位于太平洋中部、夏威夷群岛以南约1600公里处,极其适合珊瑚生长。研究人员从多个角度拍摄了超过44000个珊瑚集群,并将这些图片拼接起来,制成三维立体的图像。

  接下来,研究团队分析了不同珊瑚物种在调查区域内散播的过程。他们统计了珊瑚礁不同地点的珊瑚数量,计算出随机生长的情况下,会有多少珊瑚出现在一个给定的空间中。结果显示,大部分区域的珊瑚数量都显著高于或低于这一平均数,表明它们会挤在一块,形成集群。

  研究人员还采用计算机模型对珊瑚进行排列,发现集群模式与珊瑚在环礁上的分布最为吻合。我们可以用肉眼看到那些最为密集的区域,但另外一些集群的观察则困难得多。爱德华兹说:“这看起来就像是霰弹枪打在墙壁上。”只有少数珊瑚物种的生长没有呈现出明显的模式,没有一个物种是在礁体中平均分布的。

  爱德华兹表示,珊瑚集群似乎是不同珊瑚生长和繁殖的方式所决定的。聚集得最为紧密的珊瑚往往是那些容易断裂的物种,比如鹿角轴孔珊瑚。这类珊瑚断裂时,碎块会落在周围,并长出新的珊瑚群。另一些珊瑚物种是通过将后代释放到水体中,幼体经过浮游阶段后才固着到底质上继续生长。这些物种的集群的分布取决于其所能找到的合适栖息地,因此往往较为稀疏。在遭遇风暴或白化事件后,由于珊瑚虫大量死亡,一些幸存的珊瑚会在腾出来的空间里迅速生长,在曾经由单一珊瑚主导的地点形成十分多样的珊瑚集群。


  珊瑚可能很乐于彼此靠近的生活。一个不同物种互相交错的集群可以提供庇护,而且区域内的珊瑚越多,它们抵挡风浪的能力就越强,即在遭遇风暴时更不容易断裂、损毁。珊瑚集群还能扰动流经的海水,使营养物质在珊瑚礁内分布得更加均匀。更多的邻居也意味着更多的交配机会,有性繁殖的成功率也会更高。

  在风暴或其他自然灾难事件之后,如果保护者以集群形式进行移植,而不是把珊瑚幼体平均放置在珊瑚礁底质上,那珊瑚的成活率会更高。珊瑚修复中采用的物种往往比较容易碎裂;理论上,这些碎块应该固着在另一块珊瑚上,重新开始生长。如果珊瑚碎块被孤零零地放置,那它们很快就会被水流冲走,很难再找到合适的地点重新固着下来。

  在未来的研究中,研究团队将追踪成功形成集群的珊瑚如何随时间的推移而变化。他们希望能找到指示珊瑚礁健康状态的模式,使研究者能模仿这些模式来修复珊瑚礁和规划海洋保护区。“珊瑚有点像水下世界的树木,”爱德华兹说,“它们形成了水下森林,固定在那里。因此对珊瑚来说,空间就是一切,它在景观中的位置就是一切。”他们的研究结果发表在《珊瑚礁》(Coral Reefs)杂志上。

 

 
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