珊瑚抽了口烟,说它才不是一个没有故事的女同学

(题图来自文献[6])

这个以后就可能写成一个科普的文献综述性质的系列,主要是最新的研究,而且应该主要是Nature、science之类的超级顶刊的文章,正好对我来说也不算不务正业了。

很多人问我,包括知乎小编袁同学,珊瑚会灭绝么。也有很多人跟我说,那啥啥啥都说了,珊瑚很快就要灭绝了,是这样子的么。

珊瑚只好抽了口烟缓缓说道,其实我经历过的很多。

最近Nature子刊Nature Geoscience上发表了一篇文章[1]。

悉尼大学的一帮子人在大堡礁钻了好多根长长的岩芯。熟悉珊瑚的人都知道,造礁珊瑚不断生长制造钙质骨骼,然后死亡把骨骼留下来,然后新的珊瑚再长在上面,反反复复珊瑚礁就不断生长,所以这一层一层的珊瑚礁也就记录了大量的当时的信息。所以钻下去一根岩芯,用 U–Th定年法和碳14定年法确定好那部分岩芯的年龄,再分析那一段中珊瑚种类组成、同位素等等就可以从中知道那个年代发生了什么。

那么这次,发现了什么。

这次的研究中最大的发现就是大堡礁的珊瑚在过去三万年间曾经因为数次剧烈的气候、地质变化遭遇过灭顶之灾,但是这都没有阻挡珊瑚兴盛的步伐。


"那句老话怎么说的来着。What doesn't kill me makes me stronger。"珊瑚眯了眯眼,又抽了口烟说道。


这篇研究发现。大概在两万年前,那是最近的冰期,海平面下降了一百多米,要知道一般有共生虫黄藻的珊瑚分布最深大概也就四十米左右而已。

然后随着冰期结束海平面又过快的上升导致很多珊瑚无法得到足够的光"淹死"在过深的水中。

再加上过量沉积物输入、海水温度上升等原因,珊瑚经历过了一次又一次的灾难并且幸存了下来形成现在壮丽的大堡礁。


但是别高兴的太早,文章结尾的最后一句话是这么写的:

However, given the current rate of SST increase (0.7 °C per 100 years), sharp declines in coral coverage and the potential for year-on-year mass coral bleaching, our new findings provide little evidence for resilience of the GBR over the next few decades.

大概意思是:然而,以现在的升温速度(每一百年上升0.7度,远快于记录到的曾经的升温速度)、珊瑚覆盖率的快速下降和年复一年的大规模白化。我们的研究对证明珊瑚能挺过这次灾难没什么作用。我们还是不知道珊瑚能不能扛过人类的这次折腾。


"You know,还有一句老话,life finds a way. "珊瑚掐灭了烟,看向窗外。

事实上,我们现在知道的事情是珊瑚和虫黄藻本身有很多适应机制来适应环境的巨大变化。

比如我上一篇文章中提到的虫黄藻的巨大遗传多样性,使得共生有某些虫黄藻的珊瑚具有很强的抗热能力。

而珊瑚在经历了高温白化事件后有可能改变共生虫黄藻的株系组成比例,使得耐热株系比例更高从而获得更强的抗性[2]。

虫黄藻这种微藻本身的很短的世代周期使得虫黄藻也有较高的突变可能,进化出较高的耐热能力[3]。

而对于珊瑚本身,也能够通过调控基因的转录表达[4]、表观遗传学手段进行传代适应[5]等方式获得较高的耐热能力。


问题在于,我们现在有没有给珊瑚足够的时间去适应环境的变化。

看看Hughes等发表在nature上的文章,他们记录的这两年澳洲大堡礁经历的史上最严重的白化事件[6]。

看那触目惊心的大片大片红色就知道我们的时间可能真的不多了。


但是,珊瑚会完全灭绝吗?

我觉得不会。红海、波斯湾那种夏季水温动不动35度以上的地方依然有大量的珊瑚生存,并且还共生有大量通常认为不耐受高温的clade C虫黄藻[7]。还有众多的研究中都能发现的耐热的珊瑚个体和虫黄藻都让珊瑚这类动物看起来不太可能完全灭绝。


但是,珊瑚不会灭绝我们就不用担心了么?

大量不能耐热的珊瑚死亡会导致珊瑚礁群落结构发生巨大的变化。珊瑚作为珊瑚礁生态系统的关键物种,它死亡的意义不只是本身一个物种死亡或者灭绝,而是导致整个珊瑚礁生态系统发生严重的退化甚至崩溃,珊瑚礁生态系统所拥有的生态服务也会大大降低。曾经那个生产力惊人,鱼比水还多,随便闭着眼睛抓个活的回去翻翻书都有可能分出个新物种的珊瑚礁可能再也回不来了。


而在我国,更可悲的是珊瑚礁的退化珊瑚的死亡的最主要原因甚至都轮不到气候变化,而应该主要是人类活动的影响,大量的营养盐、沉积物输入,直接的填海造陆等等。


"下次再见吧,如果还有下次的话。"珊瑚披起了外套,走了出去,头也没回。


参考文献:

[1] Webster J M, et al. Response of the Great Barrier Reef to sea-level and environmental changes over the past 30,000 years[J]. Nature geoscience, 2018

[2] Kemp D W, Hernandez-Pech X, Iglesias-Prieto R, et al. Community dynamics and physiology of Symbiodinium spp. before, during, and after a coral bleaching event[J]. Limnology & Oceanography, 2015, 59(3):788-797.

[3] Oppen M J H V, Souter P, Howells E J, et al. Novel Genetic Diversity Through Somatic Mutations: Fuel for Adaptation of Reef Corals?[J]. Diversity, 2011, 3(3):405-423.

[4] Palumbi S R, Barshis D J, Traylorknowles N, et al. Mechanisms of reef coral resistance to future climate change.[J]. Science, 2014, 344(6186):895-8.

[5] Putnam H M, Gates R D. Preconditioning in the reef-building coral Pocillopora damicornis and the potential for trans-generational acclimatization in coral larvae under future climate change conditions.[J]. Journal of Experimental Biology, 2015, 218(Pt 15):2365.

[6] Hughes T P, Kerry J T, ÁlvarezNoriega M, et al. Global warming and recurrent mass bleaching of corals.[J]. Nature, 2017, 543(7645):373.

[7] Hume B C, Voolstra C R, Arif C, et al. Ancestral genetic diversity associated with the rapid spread of stress-tolerant coral symbionts in response to Holocene climate change.[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2016, 113(16):4416.



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:李琰

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