鱼的粪便可能有助于对抗珊瑚礁白化

研究人员正致力于证明吃珊瑚的鱼会在其粪便中传播珊瑚的共生藻类。如果他们是对的,这可能会为帮助挣扎中的珊瑚礁应对挑战开辟新机遇。
Fish poop could help coral reefs.
有些鱼类,例如华丽蝴蝶鱼,会吃珊瑚虫。它们这样做时,也会摄入珊瑚的共生藻类。Deposit Photos

本文最初发表于 Hakai Magazine,该杂志是关于沿海生态系统中科学与社会的在线出版物。请在 hakaimagazine.com 阅读更多此类文章。

人们普遍知道,在色彩斑斓的珊瑚礁中发现的绝大多数功能齐全的珊瑚是珊瑚(动物本身)与其体内微生物藻类的共生体。这对共生体构成了珊瑚礁的物理基础,而地球上 四分之一 的海洋物种就栖息于此。但鲜为人知的是,珊瑚是如何获得它们的藻类伙伴的。

产卵珊瑚的生命始于自由漂浮的幼体,没有藻类伙伴。它们最终会从环境中获取藻类。但是,这些藻类从何而来?科学家们并不十分清楚。

德克萨斯州莱斯大学的海洋生物学家 Adrienne Correa 将她的职业生涯奉献给了珊瑚及其共生体研究,她有一个关于至少部分珊瑚共生体来源的设想:鱼类粪便。

在最近的研究中,Correa 和她的团队表明,食珊瑚鱼的粪便中富含能够与珊瑚建立共生关系的藻类物种。然而,科学家们尚未完全将这些点连接起来,并证明成年或幼体珊瑚能够从鱼类粪便中获取共生体。但是,海葵(一种密切相关的生物)通过这种方式获取藻类的事实,为这一想法提供了支持。

Correa 和她的团队希望在今年晚些时候于法属波利尼西亚莫雷阿珊瑚礁长期生态研究站进行的实验中证明这一联系。考虑到气候变化,Correa 认为回答珊瑚共生体来源的问题非常紧迫。

海水变暖正在给珊瑚带来压力。在热应激下,珊瑚会白化,排出它们的藻类。白化对珊瑚可能是致命的。随着大规模白化事件越来越频繁并威胁整个珊瑚礁,Correa 怀疑食珊瑚鱼是否掌握着珊瑚恢复力的关键。

在白化事件期间,不同的珊瑚反应不同。有些,即使是同一种类的珊瑚,恢复得也更快——部分原因是它们的藻类共生体与受重创珊瑚的共生体不同。尽管许多珊瑚只与一种藻类建立关系,但其他珊瑚,如鹿角珊瑚属(*Acropora*)的主要造礁物种,可以与多种藻类建立联系。有些藻类共生体使鹿角珊瑚比其他珊瑚更耐热。由于这种变异性,鱼类作为共生体传播者的作用可能在决定珊瑚礁如何恢复方面很重要。

虽然有些食珊瑚鱼类也吃其他东西,但有些鱼类,例如 椭圆蝴蝶鱼、 华丽蝴蝶鱼 和 扫帚单棘鲀,它们只吃珊瑚——这些所谓的专食珊瑚者偏爱健康、未白化的珊瑚。通过食用未白化珊瑚中更具弹性的藻类,这些鱼可能会帮助在珊瑚礁上传播耐热共生体。在其他情况下,鱼类可能通过传播特定伙伴在珊瑚礁上传播,从而使只携带一种共生藻类的珊瑚受益。

如果 Correa 即将进行的实验支持她的假说,那么某些鱼类种群可能对帮助分散适合珊瑚礁在变暖水域中保持恢复力的藻类至关重要。Correa 说:“我们可以考虑是否有特定的鱼是我们希望繁殖并释放到珊瑚礁上的。”

密西西比大学珊瑚生物学家 Tamar Liberman Goulet,她没有参与这项研究,认为 Correa 的想法很有价值。但她警告说,鱼类粪便能够发挥的作用存在局限性。Goulet 说,鱼类倾向于固守在它们的珊瑚礁范围内,因此,很可能只会将珊瑚的共生体传播到有限的区域。

Goulet 说:“某种程度上,珊瑚礁就像一座岛屿,尽管它身处大海之中。许多珊瑚礁鱼类和其他生物被限制在它们所在的珊瑚礁上。” 如果珊瑚礁之间存在物理障碍,例如沙洲,Goulet 说,鱼类就不会游过那个障碍。而那些离开的鱼“则有被捕食的风险,因为珊瑚礁提供了保护。”

Correa 表示,归根结底,鱼类通过粪便传播藻类本身不足以应对最严重的白化事件。“仅靠珊瑚礁上的食珊瑚鱼无法解决问题。压力因素太多,而且压力因素太严重。” 最终,需要直接解决环境退化和气候变化问题,才能全面保护珊瑚礁。

 

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