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1 多种珊瑚礁鱼类可抑制大堡礁棘冠海星爆发 2021-12-17

2021年12月8日,澳大利亚海洋科学研究所(Australian Institute of Marine Science,简称AIMS)的一项新研究成果发表在国际权威学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)之上。研究表明帝王鱼、热带鲷鱼和岩鳕鱼等珊瑚礁鱼类有助于控制大堡礁棘冠海星的数量。 棘冠海星(Acanthaster spp)原产于印度太平洋的珊瑚礁地带,以硬珊瑚物种的活组织为食,大量的棘冠海星的存在可能会导致珊瑚的消失。大堡礁自20世纪60年代以来经历了4次棘冠海星爆发事件,最近的一次仍在持续中。以往,巨型海蜗牛是人们已知的唯一一种刺冠海星捕食者,而最新的研究表明近100种珊瑚礁生物以海星为食,其中有80种是鱼类,包括广受欢迎的海鲜食品,如帝王鱼、热带鲷鱼和岩鳕鱼。这项研究首次探索了渔业捕捞如何影响海星的数量变化。 首先,研究小组对比了AIMS在开放区和禁止捕捞珊瑚礁区收集的鱼类和海星数量。在禁止捕捞的珊瑚礁地区,帝王鱼、鲷鱼和岩鳕鱼的生物量比开放捕鱼区高1.4到2.1倍,而棘冠海星的生物密度则低近3倍。以往的研究表明,海洋保护区禁止捕捞可能会影响海星的数量,这项研究提供了强有力的证据。其次,科学家们还将昆士兰农业和渔业部30年间珊瑚礁鱼类捕捞数据与AIMS同期珊瑚礁监测的棘冠海星数量数据进行了比较,发现渔业产量和海星生物量之间具有惊人的耦合关系。在珊瑚礁鱼类生物量较多的地区,棘冠海星的密度增加了。这种关系对于帝王鱼来说非常牢固,尤其是红喉帝王鱼和亮片帝王鱼(Lethrinus miniatus and L.nebulosus),它们都是众所周知的棘冠海星捕食者。对于热带鲷鱼和岩鳕鱼,包括珊瑚鳟鱼(Plectropomus spp.和Variola spp.),这种关系也很明显。 综合上所述,帝王鱼、热带鲷鱼和岩鳕鱼的消失引发了海星数量的增加。这些发现为研究控制大堡礁乃至整个印度—太平洋地区提供了新思路,例如政府部门可以通过在这些地区开展有效的渔业管理来保护珊瑚礁免受生物侵害。当下,海星爆发仍然是导致珊瑚流失的一个主要原因,但与气候变化等其他外部压力不同,海星爆发是可以通过减少人为捕捞活动加以控制。结合目前已有的棘冠海星管理干预措施,以渔业为基础的针对性的管理,可有助于进一步控制海星暴发。这些发现对理解海星爆发的驱动因素做出了重大贡献,而导致海星爆发的因素很可能是多重的。长期大规模观测数据以及实验研究是解决这类问题最好的方法,可以进一步促进人们认识海星爆发的复杂机理,并帮助决策者实施有效和高效的管理措施。(熊萍编译) 查看详细>>

来源:澳大利亚海洋科学研究所 点击量:566

2 浅海珊瑚可以对深海珊瑚发出热应力反应警告 2021-11-30

红树珊瑚(RTC,Primnoa pacifica Kinoshita)是一种生长在北太平洋某些地区茂密海底灌木丛中的大型结构的珊瑚。RTC可为商业使用鱼类提供生存和繁衍的栖息地。对于海洋渔业发展至关重要。 RTC产生的卵母细胞需要16个月才能完全发育,而雄性配子则需要大约一年的时间才能发育。在雌性和雄性群体中,通常同时发现多个阶段的配子。先前研究发现,雌性群体在释放卵母细胞时是不同步的,这些特征表明,RTC的繁衍过程非常脆弱。最近研究表明,环境条件变化可能会中断珊瑚的生殖生命周期。 在本研究中,研究者对RTC雄性生殖生物学进行了详细调查,比较了阿拉斯加海湾东部浅水(<25米)和深水(>140米)地点的精子发育情况。除了新的超微结构分析外,还检查了先前制备的雄性群落组织切片,以比较雄性繁殖模式与先前描述的雌性群落模式,并探索栖息地对雄性配子发育的特定影响。 研究结果发现尽管在深水区个体中发现了成熟精子,但在浅水区个体中,精子发生并没有进展到超过中间阶段,来自深部珊瑚礁群落的精子完全发育,但在浅部群落中,精子发育过早停止,可能会阻止幼虫的成功繁殖。考虑到在浅峡湾栖息地,温度变化可能是深峡湾栖息地的2-7倍,季节性温度达到7.5-8.0℃,如果持续5天或更长时间,对实验室内的珊瑚来说,这显然是致命的条件。因此研究人员认为更频繁和极端的温度波动可能在浅层RTC种群中造成生理应激,导致生殖功能障碍。 全面研究目前受热应力影响的新出现的珊瑚种群的独特机会为阿拉斯加湾深海珊瑚的可能命运提供了预警,这些珊瑚不久将经历类似的海洋条件。鉴于RTC作为东北太平洋渔业栖息地的重要性,研究者强烈敦促对其生殖生态(包括耐热性)和幼虫扩散进行更多的研究,以便进行最先进的海洋学监测。(李亚清编译) 查看详细>>

来源:《自然》 点击量:586

3 海洋酸化导致珊瑚恢复能力丧失 2021-11-17

造礁珊瑚是对海洋化学变化最敏感的生物之一,这使得它们既容易受到海洋酸化的直接影响,也使它们成为了解历史海洋环境变化的有利指标。然而,大多数海水pH值的珊瑚记录来自活的珊瑚种群,因此它们不超过400年。因此,对于古代珊瑚的碳酸盐化学成分以及现代珊瑚和珊瑚化石钙化的方式是否存在差异,我们知之甚少,这直接导致我们对海洋酸化对珊瑚生长的长期影响难以知晓。 中国科学院广州地球化学研究所的陈雪霏及其同事对南海北部海南岛东部的现代和滨海珊瑚化石进行了针对PH值恢复的硼地球化学指标(δ11B和B/Ca)分析和溶解无机碳(DIC)分析。由于珊瑚从内部钙化流体(CF)形成骨骼,δ11B和B/ca衍生的测量值被解释为钙化流体(pHCF和DICCF)的pH值和碳酸盐化学组成,除非转化为海水值。硼同位素测定结果显示,现代群落与化石群落间硼同位素测定结果存在显著差异(δ11B平均差为1.67),超过了群落间的差异。研究结果表明,与现代珊瑚相比,古代珊瑚在钙化点位保持了较高的pH值(+0.12单位),但钙化点位的溶解无机碳几乎相等,这意味着随着时间的推移,珊瑚调整内部钙化流体pH值的能力已经下降。因此,虽然现代珊瑚能够像古代珊瑚一样集中碳元素来实现钙化,但海洋酸化降低了现代珊瑚调节pHCF的能力,这可能反映了海洋酸化导致珊瑚生长的恢复能力的丧失。 虽然这些结果只来自一个地点和一个珊瑚属,但它们强调了珊瑚对钙化的高度控制,同时也强调了海洋酸化和变暖对珊瑚生长的影响。未来的研究应该测试更多的物种和地点,以确定海洋酸化对这种珊瑚的影响是一致的还是特定的。(熊萍编译) (图片源自网络) 查看详细>>

来源:《自然》 点击量:40

4 研究表明大多数珊瑚藻类承受着海洋酸化的负面影响 2021-11-17

日本筑波大学的一项新研究发现,珊瑚藻类对海洋化学变化特别敏感,大多数珊瑚藻物种都受到了海洋酸化的负面影响。研究成果已发表在《全球变化生物学》(Global Change Biology)期刊上。 随着大气中二氧化碳含量的增加,更多的二氧化碳被海洋吸收,导致海洋酸化持续恶化,由此产生的海洋化学变化给造礁生物包括珊瑚和珊瑚藻在内的钙化物种带来了较大的负面影响。珊瑚藻是全球浅海生态系统中的关键物种。通过形成碳酸钙骨架,这些藻类充当珊瑚礁系统的“水泥”,并为珊瑚和其他生物提供新的基质。研究发现,珊瑚藻数量的减少与酸化海水低pH值紧密相关。随着海洋酸化的加剧,可用于建造这些骨架的碳酸盐越来越少。 海洋酸化对不同种类珊瑚藻的影响已研究多年,但不同种类在海洋酸化背景下的未来发展态势尚不清楚。研究人员调查了所有关于关于珊瑚藻和海洋酸化的可用资料,梳理出了珊瑚藻总体模式。结果发现其最明显的发展趋势来自海洋酸化对钙化率的影响,但随着pH值下降,钙化率降低,并非所有物种的反应都是一样的。研究人员表示,有些物种似乎更健壮,叶肉藻科的珊瑚藻好像更具弹性。不同藻类对海洋酸化的生理反应将影响它们的弹性和敏感性。 海洋酸化并不是孤立发生的,研究人员还分析了这些生态系统变化的其他驱动因素,如温度过度捕捞,这些压力因素会对海洋生态系统产生重大影响。不同影响因素对钙化率和生长的相对重要性的研究分析表明,海洋酸化是推动珊瑚藻变化的主要因素。自工业革命以来,海洋pH值已经下降了0.1个单位,海洋酸化已经对珊瑚藻生态系统造成了影响。接下来科学家将研究物种钙化的生理机制。物种对不断变化的海洋适应力研究,可以为浅海生态系统提供深刻见解。(张灿影编译) 查看详细>>

来源:日本筑波大学 点击量:20

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