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1 最新研究显示珊瑚礁鱼并不排斥3D打印珊瑚 2019-10-31

全球研究人员都在寻找方法帮助濒临灭绝的珊瑚礁以及依靠珊瑚礁生活的动物抵御气候事件或从气候事件中恢复过来,包括白化和风暴在内的会随着水温升高而发生的事件。 研究人员提出了使用3D打印的珊瑚模型来代替或补充已经受到影响的珊瑚礁系统的想法。特拉华大学的研究人员发表在期刊《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)上的最新研究表明,3D打印的物体不会影响珊瑚相关的小热带鱼的行为,也不会影响定居的石质珊瑚的生存。 此外,这项研究还表明,鱼对3D打印的人工珊瑚材料并无偏好,这为使用如用可降解的玉米淀粉代替塑料等环境友好材料打开了大门。随着人们对海洋环境中塑料污染的担忧日益加剧,这是一个及时的证据,支持着将塑料放到海洋是具有环保意识的决策。 使用该方案的重要顾虑是确认使用的3D打印材料不会伤害珊瑚鱼类或者对鱼类产生负面影响。特拉华大学地球、海洋与环境学院副教授、该研究作者迪克森表示,如果珊瑚礁上的鱼不把3D打印的珊瑚模型用作野外栖息地,它们可能会面临被其他更大物种捕食的更大风险。如果珊瑚幼虫不在3D打印材料上定居,它们也无法帮助重建珊瑚礁。 在实验室实验中,研究人员研究了小热带鱼和珊瑚幼虫在一具真正珊瑚骨架和四具由不同材料制成的3D打印珊瑚模型下的行为。 研究人员使用的四种3D打印人造珊瑚模型材料均来自低成本、广泛使用的材料,包括聚酯和两种生物可降解材料(一种由玉米淀粉制成,另一种由玉米淀粉与不锈钢粉混合制成)。 研究人员将小热带鱼放入装有珊瑚骨骼和四种人工栖息地的鱼缸中,让其自行选择栖息地。行为分析表明,在天然珊瑚骨骼和3D打印的珊瑚材料之间,小热带鱼没有表现出偏好。并且不论何种栖息地下,鱼的活动水平,如鱼在鱼缸中移动的频率和距离,也保持不变。表明有天然的珊瑚骨骼存在,这些鱼在人工珊瑚附近的表现也是一样的。 研究人员的实验还显示,珊瑚幼虫在3D打印模型表面上定居的几率比完全没有定居表面的情况要高得多。 (李桂菊编译) 查看详细>>

来源:美国特拉华大学 点击量:120729

2 造礁珊瑚对变暖的海洋具有出乎意料的适应性 2019-10-31

根据澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)和斯坦福大学的科学家的最新研究,美属萨摩亚的一个主要造礁珊瑚物种在2015年和2017年炎热的夏天反复遭受漂白事件后幸存下来,而其他物种则灭绝了。 这项研究的主要作者西澳大学海洋研究所研究员Luke Thomas博士提到,他的发现也适用于澳大利亚珊瑚礁,因为这些珊瑚物种也在澳大利亚水域中发现。 Thomas博士提到,这项研究为珊瑚应对迅速的气候变化的能力提供了更为乐观的看法。当它们所生活的水变得太热时,珊瑚就会漂白,它们会排出五颜六色的共生藻类,从而通过光合作用为它们提供能量。有记录以来最严重和最广泛的漂白发生在2015年至2017年,影响了全球三分之一以上的珊瑚。 过去十年来,科学家一直在研究奥富岛(Ofu)附近的珊瑚,因为它们可以承受一天中较大的温度变化,这会导致其他地方的大多数其他珊瑚漂白。2015年夏天是人们第一次看到它们漂白。 研究人员观察了这种漂白的作用,并在两年后的第二个观察中观察到了两个相关物种,即姬菇(Acropora gemmifera)和风信子(Acropora hyacinthus)。虽然这两个物种都从第一次漂白中反弹回来,但双孢蘑菇也从第二次漂白中恢复过来,而消灭了90%的风信子菌落。 密切相关的物种之间的弹性差异是出乎意料的。Acropora属中的分支珊瑚是横跨太平洋和印度洋的珊瑚礁的骨干。棘足动物有一百多种,直到现在他们还认为它们都对热非常敏感。但他们发现,不同物种之间对反复漂白的适应能力可能存在很大差异,这表明它们对应对快速气候变化能力的看法更为乐观。 美属萨摩亚奥富岛附近的珊瑚在一天的时间内可以承受较大的温度变化。他们在2015年首次经历了漂白。 比较这两个物种的反应,发现生存的关键在于两个差异:第一次漂白后,它们的基因活性恢复正常的速率,以及与珊瑚缔合的共生藻类的耐热性。 这些发现以及AIMS对珊瑚对气候变化的适应机制的正在进行的研究,使研究人员能够确定哪些物种和种群自然更具韧性,应将其作为恢复和保护方法的目标。托马斯博士提到,他们想弄清楚什么珊瑚可以在气候变化中生存,并鼓励它们。这项研究发表在《分子生态学》(Molecular Ecology)杂志上。 (王琳编译) 查看详细>>

来源:澳大利亚海洋科学研究所 点击量:119996

3 研究发现气候变暖和禁止捕捞对珊瑚礁抵抗力起相反作用 2019-10-25

10月2日,南卡罗来纳州博福特大学的研究小组在《科学进展》(Science Advances)期刊上发表了一项研究,该研究表明:珊瑚产生的毒液可抵御细菌,但是气候变暖抑制了这种能力,而通过加强珊瑚礁管理(如禁止捕捞)可以增强该能力。 珊瑚礁的保护可能为应对气候变暖提供新的研究期望。因为从防止海藻过度生长的珊瑚礁中提取的一种特殊毒液可能会提高珊瑚礁的抵抗力。 研究人员在斐济收集了样本,研究发现受保护的太平洋礁石上布满了各种各样的珊瑚和五颜六色的鱼类。佐治亚理工学院的海洋生态学家将这些禁止捕捞的珊瑚礁与重度捕鱼的珊瑚礁中的毒液进行了比较,以确定这些毒液是否对病原体存在真正的防御功能,同时明确气候变暖和过度捕捞会削弱这种能力。 加强珊瑚礁的管理(如禁止捕捞)可以为抵御全球气候变暖提供一定程度的保障,但是升温可能会使这种保障失效。 研究人员在受保护的珊瑚礁和过度捕捞的珊瑚礁上收集了三种珊瑚,之后在每天24摄氏度(斐济水温)以及28摄氏度条件下(在海水升温事件中常见的水温),针对病原性珊瑚弧菌进行了测试。数据显示,变暖不利于所有抵抗弧菌的毒液的保存,而且珊瑚礁的保护有助于保存关键珊瑚物种的毒液。 该研究由美国国立卫生研究院Fogarty国际中心、国家科学基金会和美国国家科学基金会资助。 (李亚清编译) 图片源自网络 查看详细>>

来源:美国科学促进会 点击量:15594

4 英国研究人员绘制苏格兰珊瑚礁区域海床图 2019-10-24

研究人员利用最新开发的3D成像技术绘制出了苏格兰海岸附近一处冷水珊瑚礁区域—达尔文丘的地图,以研究自16年前该区域被宣布为海洋保护区以来的珊瑚礁恢复情况。研究发现,达尔文丘地区的珊瑚数量仍然非常少,没有重新繁殖。然而,在海底拖网作业所造成损害最少的地方却发现了健康的珊瑚,这表明在损害发生之前采取海洋保护措施是最有效的。此外,研究小组还在珊瑚上发现了大量的塑料垃圾。 达尔文丘是一系列冷水珊瑚礁,位于1000米深的水下,曾经受到海底拖网捕鱼的严重影响。此次考察的首席科学家、国家海洋学中心(NOC)的Veerle Huvenne博士说:“这再次证明了深海生态系统的恢复是非常缓慢的,最好在损害发生之前就采取保护措施。”然而,令人欣慰的是,2011年进行的沉降试验和此次考察的沉降试验表明,新的珊瑚幼虫确实可以在该地区定居。这些新发现是通过搭载“发现号”科考船在东北大西洋进行为期三周的考察后得出的结论。这次考察是由NOC、南安普顿大学、联合自然保护委员会、爱丁堡大学、科克大学学院和苏格兰海洋科学协会合作进行的。 冷水珊瑚是一种可以在没有光的情况下生存的珊瑚,它们所建造的珊瑚礁是各种深海生物的重要栖息地。自2003年以来,达尔文丘一直受到保护,不受底层接触渔业的影响,最后一次研究是在2011年,当时还没有从渔业影响中恢复。这次考察首次部署了一种名为BioCam的新开发的3D成像系统,在不到48小时的时间内成功测绘了50公顷的海床。“新BioCam系统的应用让我们对珊瑚生长的空间格局有了前所未有的了解,它向我们展示了与珊瑚共生的海洋动物是如何生活在珊瑚周围的,它甚至为我们提供了意想不到的发现,如一具完整的鲸鱼骨架,我们不知道它就在这一地区的海底。不幸的是,这些图像也显示了大量人造垃圾的存在。该地区的特点是强烈的潮汐和珊瑚群落形成的自然障碍,塑料碎片很容易被钩住。这次考察所收集的大量数据将使我们能够评估达尔文丘中栖息地和物种的现状,并确定它们随时间的变化。BioCam系统惊人的3D图像功能使我们能够以毫米级分辨率调查海底的大片区域,这是一种能够真正支持未来海洋监测和保护工作的工具。” (刘思青编译) 图片源自网络 查看详细>>

来源:英国国家海洋中心 点击量:11894

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