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昆州實驗室培育耐熱小珊瑚 冀成大堡礁「救星」

大堡礁珊瑚白化現象一直為環保人士和政府部門密切關注,眾多研究人員也努力希望協助大堡礁的修復。除了有研究團隊在大堡礁設立珊瑚苗圃在大自然培育珊瑚,也有研究隊進行人工繁殖珊瑚。SBS中文獨家採訪昆州一位華裔研究員,他們團隊通過人工繁殖珊瑚,希望阻止珊瑚白化。

要點
  • 人工繁殖的一些珊瑚品種可能有助於大堡礁的修復 。
  • 在昆州有華裔研究人員帶領的團隊,在實驗室成功繁殖多個珊瑚品種。
  • 在實驗室繁殖出來的耐熱珊瑚,有機會在天然珊瑚礁上種植,以減緩珊瑚礁白化速度。
聯合國教科文組織(UNESCO)在一份決定草案並未宣布將大堡礁列為「瀕危」遺產,但警告說,大堡礁「仍然受到嚴重威脅,採取緊急和持續的行動……對於提高該處的長期恢復能力至關重要」。

而人工繁殖的一些珊瑚品種可能有助大堡礁的修復。

詹姆斯庫克大學(James Cook University)海洋及水產養殖科學高級研究員奎格利(Kate Quigley)女士向SBS中文說:「(繁殖珊瑚)無論是在實驗室、水產養殖場還是在野外,當有新品種或新種群產卵總是好消息。」

在昆州的一個養殖場,當每年一次,在月圓後幾天的珊瑚產卵季節,研究珊瑚培殖的邵路暢都會戴著紅色頭燈,返回實驗室的水池前等待。

在紅色燈光下,這模擬水下野生環境的照明條件,邵路暢等待珊瑚開始「像放(鞭)炮一樣一個接一個產卵」,他說,發現珊瑚突然產卵的「那個時候最讓人興奮和喜悅。」

珊瑚產卵是每年一次的自然現象,各種珊瑚品種在月圓後同時釋放精子和卵子,然後進行受精。 每一束珊瑚都必須找到同種的另一束才能受精。
FLYNN REEF CORAL SPAWNING
2021年凱恩斯附近的 Flynn 珊瑚礁,珊瑚產卵的情景。 Credit: AAP Image/Supplied by Gabriel Guzman Calypso Productions
在實驗室,研究團隊人員捕獲珊瑚的精子和卵子,進行人工授精。

邵路暢領導在昆州Inter-Fish水產養殖場的團隊,據稱已經成功人工繁殖九個珊瑚品種,「其中六個品種是世界首次」。

從2019年開始,他們一直在努力協助防止大堡礁發生大規模白化現象。

大堡礁大規模白化六次

自1980年以來,由於受熱應激(heat stress)的影響,大堡礁已經發生了六次大規模白化事件。

海水變暖令珊瑚及體內共生藻感到壓力,導致為珊瑚提供大部份營養來源的共生藻被排走,珊瑚失去海藻提供的色素和養份而導致白化 。

根據澳洲海洋科學研究所(Australian Institute of Marine Science)的數據,最近一次白化事件發生在2022年,在調查的珊瑚礁中,43%受到影響。
聯合國的政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change)將熱帶珊瑚礁,列為地球上最容易受氣候影響的生態系統之一,即使全球暖化幅度能控制在攝氏1.5度之內,這些珊瑚礁大部份也可能將會消失。

如今,全球氣溫已經比工業化前高出約攝氏1.1度。
如果未來三到五年內再次發生白化,我們想知道大堡礁還能存在多久?
研究員邵路暢
邵路暢解釋說,由於面臨海水變暖和海洋酸化等環境,珊瑚礁修復需要有大量耐熱的珊瑚幼體生存。

珊瑚分有性繁殖及無性繁殖兩種。邵路暢指出,珊瑚的無性繁殖即通過出芽或分裂,一次只能繁殖10到20個基因相同的個體,而有性繁殖則可以同時產生超過一萬個異質後代。

上個月,該團隊對常被稱為「花盆珊瑚」的萬花筒珊瑚(又稱團塊管孔珊瑚)Goniopora 珊瑚進行有性繁殖,這種珊瑚來自大堡礁南端。據說這在珊瑚有性繁殖史上尚屬首次。
珊瑚小時候可能只有6個觸手,慢慢長到12個觸手,然後再慢慢長到24個觸手,這個生長和變化的過程很吸引人 。
研究員邵路暢
氣候變化導致的海洋溫度上升,是珊瑚白化的主要原因,許多品種過早變白並面臨絕種風險。

因此,該團隊的珊瑚繁育計劃涉及培育在水產養殖生長的耐熱珊瑚,最終將它們大量移植在天然珊瑚礁。
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邵路暢博士指出,常被稱為花盆珊瑚的Goniopora,從6個觸手長到24個觸手,是很罕見。 Credit: supplied/ Inter-Fish Pty Ltd
詹姆斯庫克大學高級研究員奎格利提到,關於珊瑚產卵的基本知識,「對於理解在氣候變化壓力下的修復……非常關鍵,尤其是像大堡礁這樣龐大複雜的生態系統」。

她補充說:「大堡礁有數百個品種,我們仍然在不斷發現新的品種。」

據了解,澳洲獨有、被美名為甜甜圈珊瑚Scolymia珊瑚,去年也成功人工繁殖,而這品種被列為瀕危。
Bleached coral near the Keppel Islands in the Great Barrier Reef
大堡礁 Keppel 群島附近白化的珊瑚。 Source: AP / AP/Ove Hoegh-Guldberg
邵路暢說:「我希望這個品種今年能大量繁殖,然後放置野外。」

奎格利補充說,珊瑚是複雜而重要的動物,是珊瑚礁的基礎,「成百上千種珊瑚品種構成了我們稱之為珊瑚礁的多樣化生態系統」。

然而,她說,需要珊瑚的多樣化程度是複雜問題。

奎格利指出,為了保護包含不同結構、生物和功能的生態系統, 對於海洋生物學來說,「品種越多就越好」。
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實驗室培育腎形線葉珊瑚 fimpbriaphyllia 寶寶,已經過了「綠色階段」,並逐漸開始顯現它們的真實顏色。 Credit: supplied/ Inter-Fish Pty Ltd
邵路暢說:「我們在養殖過程中,慢慢提高水溫,篩選出一組耐高溫的品種,然後繼續培育下一代」,這些人工繁殖的品種有可能在野外有更高的存活率。

他補充說,理想情況下,珊瑚修復工作應該努力恢復遺傳多樣性。根據珊瑚科學家的研究,保護種群遺傳的完整,非常重要。

奎格利向SBS中文指出:「我們知道,珊瑚的生活溫度與其耐受溫度非常接近。關於(提高)其適應潛力是一些好消息,但我們能做的最好事情是採取強而有力的氣候變化應對措施。」

培育珊瑚「寶寶」的快樂和困難

邵路暢形容珊瑚幼體是他的「第二種寶寶」。 他說:「每天都是新鮮的。每天,我都能看到一些世界上第一次發生的事情。」

他表示,他的工作領域是水產養殖科學中最複雜的領域之一。
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實驗養殖場內圈養珊瑚池。 Credit: Inter-Fish Pty Ltd
科學家尚未確定,觸發珊瑚產卵的自然因素,產卵是珊瑚類生物年度繁殖活動。

邵路暢說,對標本進行試驗的時間窗口很小,失敗並不罕見。

產卵系統需要模仿自然環境的季節變化,考慮到月潮、陽光、水溫和閃電的強度。

「這些條件的任何失誤,都意味著一年的努力付諸東流。」

邵路暢曾經錯過珊瑚產卵,他回憶說 :「通常情況下,產卵可能在月滿後一周內的任何一天發生,我會在這段時間觀察。但有一次,我去遲了兩天,甚麼也沒看到。」
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邵路暢說,珊瑚的圈養繁殖在世界上尚未廣泛發展。 Credit: Inter-Fish Pty Ltd
珊瑚幼體再繁育後的定居是另一個棘手問題。

珊瑚幼體只願意定居在由特定材料製成、帶有生物膜和人工凹槽的定居瓦上,接下來就是與水中各種其他生物,例如藻類,展開共存之戰。

邵路暢說:「藻類的生長速度比珊瑚幼體的快,由於前者的發育,後者可能會因缺乏光照和礁鹽而死亡。」

珊瑚人工繁殖技術在業界一直受到關注。

有博士生候選人希望研究珊瑚幼蟲生活史,但這在野外幾乎是難以測量的。

人工繁殖有助研究珊瑚幼體生活

邵路暢補充說,人工繁殖的珊瑚可能可以為這些研究人員提供珊瑚卵子。

他指出,這種研究也有助於評估珊瑚的生長情況,以及是否適用於大堡礁的修復。

邵路暢表示:「我希望,未來我們有機會將培育的新珊瑚種移栽到大堡礁,讓珊瑚礁適應新的環境挑戰。」

大堡礁有世界上最大的珊瑚礁群,包括400種珊瑚、1500種魚類和4000種軟體動物。在1981年被聯合國科教文列入「世界遺產名錄」。

聯合國指出,大堡礁是「最具生物多樣性」的世界遺產,具有「巨大的科學和內在重要性」。



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Published 4 August 2023 9:38am
By Minyue Ding, Tianyuan Qu
Source: SBS


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