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珊瑚可以在酸化的海洋条件下生存但骨骼密度较低

珊瑚礁面临着生存的诸多挑战,包括由于大气中二氧化碳含量上升导致海水全球酸化。由加州大学圣塔克鲁兹分校的科学家领导的一项新研究表明,至少有三种加勒比海珊瑚物种能够在海洋酸化条件下生存和生长,比本世纪预期的更为严重,尽管它们的骨骼密度低于正常水平。

该研究利用了墨西哥尤卡坦半岛加勒比海岸线上自然发现的不寻常的海水化学特征,海底泉水排放的pH值低于周围海水,碳酸盐离子的可用性降低,珊瑚需要建立碳酸钙骷髅。

北京赛车pk10开奖在一项为期两年的实地试验中,国际研究小组将三种珊瑚的遗传相同的碎片移植到受泉水影响的地点和附近不受泉水影响的控制地点,然后监测生存,生长速度,和移植的其他生理特征。他们在6月26日发表在英国皇家学会会刊B上的论文中报告了他们的发现。

北京赛车pk10开奖“好消息是珊瑚可以存活并沉积碳酸钙,但是它们的骨骼密度会降低,这意味着珊瑚礁的骨架不那么健壮,可能更容易受到风暴的破坏和生物侵蚀,”Adina Paytan说。 UCSC海洋科学研究所的研究教授和论文的通讯作者。

在所测试的三种物种中,在低pH条件下表现最佳的物种是Siderastrea siderea,通常称为大质量小星珊瑚,一种生长缓慢的物种,形成大型圆顶形结构。另一种生长缓慢的穹顶形物种Porites astreoides(芥菜山珊瑚)的表现差不多,尽管它的存活率降低了20%。这两个物种的表现均优于快速生长的分枝珊瑚Porites porites(手指珊瑚)。

共同作者,加州大学圣克鲁兹分校的生态学和进化生物学教授唐纳德波茨说,移植物种在整个加勒比地区都很普遍。“缓慢生长的圆顶形珊瑚往往更能容忍极端条件,它们对于建立珊瑚礁的永久性结构非常重要,”他说。“我们发现它们具有在酸化条件下持久存在的潜力。”

然而,珊瑚将不得不应对海洋酸化。大气中二氧化碳含量的增加也推动了气候变化,导致海洋温度升高和海平面上升。异常温暖的气温会破坏珊瑚虫和生活在其中的藻类之间的共生关系,从而导致珊瑚褪色。海平面迅速上升可能使生长缓慢的珊瑚陷入深度不足的地方。

尽管如此,Potts指出,加勒比珊瑚的几种物种有长期的化石记录,表明它们在地球历史的重大变化中持续存在。“这些物种具有生存和耐受的历史,”他说。

他补充说,S。siderea和P。 astreoides在低pH位点具有较高的叶绿素浓度,表明它们的藻类共生体正在积极响应并可能增加珊瑚可用于抵抗压力的能量资源。

Potts说,在酸化条件下表现良好的两种生长缓慢的物种都有内部受精并育种它们的幼虫,因此它们的后代有可能立即在同一地区定居。“这意味着,在不断变化的环境条件下,连续几代人有可能进行局部遗传适应,”他说。

作者还指出,珊瑚物种在酸化条件下的存活和钙化之间的差异可能是珊瑚礁恢复工作的有用信息,甚至可能是为了对珊瑚进行基因改造以使其具有更大的抗逆性。

尽管世界各地的珊瑚礁面临着许多威胁,但佩坦表示,她仍然“保持谨慎乐观”。

“这些珊瑚比我们想象的更强大,”她说。“它们有可能坚持海洋酸化,但它需要能量来应对它,所以我们必须尽一切努力减少其他压力因素,如营养物污染和沉淀。”

北京赛车pk10开奖Paytan和Potts表示,与墨西哥研究人员的合作对项目的成功至关重要,可以在整个两年的实验过程中频繁监测移植的珊瑚。

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