日前,隨著*批浮浪幼蟲成功固著,廣西首例室內(nèi)人工有性繁育的珊瑚“寶寶”,歷經(jīng)近四年反復(fù)實驗,終于在潿洲島成功“誕生”。承擔(dān)該項目的是廣西海洋研究院珊瑚礁研究團隊。
珊瑚號稱海底“熱帶雨林”。不到海洋總面積千分之二的珊瑚礁,養(yǎng)育著全球四分之一的海洋生物。
具有7000多年的發(fā)育歷史的潿洲島珊瑚礁,是廣西沿海*的珊瑚礁群,也是廣西近海海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)近年*新監(jiān)測評估結(jié)果,潿洲島礁石珊瑚分布面積超過2000公頃,珊瑚種類增至62種。由于氣候變化及人類活動干擾,相比十余年前,潿洲島海域的珊瑚礁整體狀況已呈現(xiàn)退化趨勢。
歷經(jīng)億萬年才能形成的珊瑚礁,破壞它很容易,但修復(fù)起來卻非常難。2015年,廣西海洋研究院珊瑚礁研究團隊開始著手珊瑚室內(nèi)擴繁關(guān)鍵技術(shù)研究、人工礁技術(shù)和人工礁生態(tài)重建研究,獲得了珊瑚修復(fù)半球礁和雙層培育基座專利2項。2019年,團隊利用海邊廢棄的珊瑚石和貝殼,成功制作出首批人工生態(tài)礁,使人工礁體在珊瑚修復(fù)過程中發(fā)揮了更大作用。
要想有效修復(fù)潿洲島大部分海域的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng),大體量的珊瑚來源是關(guān)鍵。“珊瑚可進行‘無性繁殖’,像擷取植物斷枝一樣。”團隊負責(zé)人劉昕明表示,無性繁殖雖可隨時進行,卻會造成遺傳結(jié)構(gòu)單一的問題。僅僅依靠斷肢移植修復(fù)珊瑚也無法提供大量后備補充。
珊瑚的“有性繁殖”卻不一樣,它不僅可提升其對外界的適應(yīng)能力,還可保證大體量存活率。只要成功捕獲珊瑚精子和卵子,掌握珊瑚發(fā)育過程及其機理,就有希望高效培育珊瑚幼蟲,從而豐富珊瑚修復(fù)的后備來源。這項技術(shù)雖然在日本以及我國香港、海南等地已有成功先例,但由于區(qū)域差異,并受海流沖刷影響和時間限制,大部份卵在受精發(fā)育成胚胎前已成為了其它海洋動物的餌料,潿洲島珊瑚排卵和發(fā)育完整過程研究領(lǐng)域尚屬空白。
文獻記載,珊瑚大多會在每年農(nóng)歷三四月月圓之后的夜晚釋放精子和卵子,進行一年僅*的體外授精以繁衍后代。自2016年起,劉昕明每年都嘗試夜?jié)撚^察珊瑚排卵,期待可以在野外收集到珊瑚的精卵進行有性繁殖,但3年來近百次夜?jié)摼鶡o功而返。
今年初,為了解決夜晚水下觀測的諸多限制,他把“戰(zhàn)場”從野外轉(zhuǎn)到了室內(nèi),臨時租用了一個簡陋的漁用臨海養(yǎng)殖池,將其改造成適宜珊瑚母體生長的母體暫養(yǎng)池。為了保障繁育缸溫度與海區(qū)溫度變化一致,為珊瑚“寶寶”提供*合適的“溫床”,團隊發(fā)明了一種繁殖實驗缸體和水循環(huán)缸體聯(lián)動的“子母缸”,即母缸通過循環(huán)水保障溫度,子缸將珊瑚卵隔離不被循環(huán)水帶走。
受水溫影響,各地珊瑚產(chǎn)卵時間不一致。為防止錯過珊瑚排卵的時間,這輪月圓前3天,即4月16日起,團隊每晚蹲守在實驗站。“人工繁育珊瑚是個容錯率為零的過程。太多細節(jié)需要科學(xué)、*地把握,比如水的溫度、光照強度、水流的動力、空間結(jié)構(gòu)及珊瑚的品性等。”劉昕明表示,珊瑚從卵到固著前的發(fā)育階段均在水中漂浮,循環(huán)水會將肉眼幾乎不可見的幼體帶走,因此每隔一個小時,團隊需要從繁育缸中取出5升海水,用篩網(wǎng)將珊瑚幼體濾出放回缸內(nèi),再補充進等量的新鮮海水。這近一個月晝伏夜出的日子里,他們一直守候在珊瑚“寶寶”的身邊,等待附著這一激動人心的時刻。
4月27日22點,*批浮浪幼蟲成功固著,并成功實現(xiàn)了珊瑚幼體的自然附著。劉昕明團隊完整記錄了珊瑚從排卵、受精、細胞期、胚胎期、幼蟲期的有性繁殖過程。這標志著廣西首例室內(nèi)人工有性繁育的珊瑚“寶寶”成功誕生。
“根據(jù)我們前期的研究結(jié)果,一旦幼小的珊瑚蟲定居,就可以在短短3年內(nèi)成長為餐盤大小的珊瑚,并開始具備有性繁殖能力。”劉昕明團隊此次在廣西*人工繁育珊瑚成功,為下一步全區(qū)珊瑚礁種群資源恢復(fù)、島礁生態(tài)系統(tǒng)重建奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
自2015年起,廣西海洋研究院長年承擔(dān)廣西潿洲島生態(tài)監(jiān)控區(qū)的常規(guī)監(jiān)測工作,以劉昕明為首的研究團隊近5年不分晝夜的進行了400余次潛水,透過面鏡和水下攝像機記錄下了潿洲島所有珊瑚礁分布區(qū)域,描繪出一張完整且精細的海底珊瑚分布圖,并在全面掌握潿洲島珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的狀況及變化的基礎(chǔ)上,開展了珊瑚礁人工修復(fù)技術(shù)的研發(fā)和示范,取得了一定成效。
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