在我国海南岛三亚市鹿回头半岛沿岸,东西湄洲湾、亚龙湾海域的水下,生长着大片美丽的珊瑚,其中造礁珊瑚达80多种。当你潜入海底,注视这些五光十色的珊瑚时,是否在想:外形像极了分叉的树枝、花朵的珊瑚是一种植物吗?它和珊瑚礁之间又有着怎样的因果关系?
海洋中的热带雨林
珊瑚其实是人们对珊瑚虫的习称,它并非植物,而是一种叫珊瑚虫的微小腔肠动物,有很高的经济价值和生态价值。珊瑚虫以群体为主,它们是海洋里的吉普赛人,喜欢到处漂游,四海为家。单个珊瑚虫的外形很像个肉质小口袋,口袋顶部是珊瑚的口,口的周围长满有绒毛的触手。看似温顺的珊瑚,其实是肉食性动物,它们通过毛茸茸的触手从海水中捕捉食物,珊瑚虫将食物消化以后会分泌出石灰质,形成骨骼与灰质外壳。当珊瑚虫死亡之后,其骨骼遗骸积聚起来,新生的后代又在这些遗骸上繁殖生长,久而久之,形成了海底千变万化的珊瑚形态。
岩石是珊瑚最好的附着体,一旦碰到海岸边的岩石或礁石时,它们就会扎根生长;除岩石外,珊瑚还能附着在海底细砂和泥质基底上。珊瑚生命的世代延续和积累成就了珊瑚礁海岸,其形态在所有热带海岸中别具一格。而且,珊瑚礁生物群落中珍稀生物很多,是保护海洋生物多样性的重要海区。
三亚沿海自然环境良好,很适宜珊瑚的生长繁殖,珊瑚的种类和数量在中国近海均占领先地位。在漫长的地质年代,多种珊瑚在这里不断繁衍,形成了大片珊瑚礁。珊瑚礁提供不同大小的空间缝隙,让多种鱼、虾、贝、藻和其他门类的海洋生物栖息其中,生长繁衍,构成了美丽的水下景观。在海底世界,珊瑚礁享有“海洋中的热带雨林”、“海上长城”等美誉,被认为是地球上最古老、最多姿多彩和最珍贵的生态系统之一。
小珊瑚造大礁
珊瑚分布范围很广,但主要产于热带浅海区,在温带和寒带海区(特别是沿岸浅水区)也较常见,甚至在超深渊带也有珊瑚虫的代表(如海葵)。我国热带海域辽阔,珊瑚礁分布较广,其中造礁珊瑚的种类也不少。珊瑚在我国南海诸岛、海南岛、台湾岛及澎湖列岛沿岸,广东和广西沿岸均能见到。其中,环礁主要分布在南海诸岛,岸礁主要分布在海南岛、台湾岛及澎湖列岛沿岸和广东、广西沿岸。台湾地区造礁珊瑚种类远多于其他地区,这与该地区长期受太平洋黑潮暖流的影响有关。
珊瑚礁在全球海洋中所占面积虽不足0.25%,但超过1/4的已知海洋鱼类靠珊瑚礁生活,并和珊瑚礁相互依存。多数造礁珊瑚组织本身并没有色素,它们美丽的颜色多半来自于体内的共生藻;在正常水温条件下,虫黄藻总是与珊瑚虫共生,给珊瑚礁染上金色、红色或黄色的光彩。而我们通常看到的那些洁白如玉的珊瑚,其实是珊瑚虫死后经人工浸泡冲刷而成的珊瑚骨骼。
这些微型共生藻类为珊瑚虫提供能量并在两者之间形成物质循环,如珊瑚藻类和仙掌藻类是海洋珊瑚礁的组成者。每年夏天水温升高时,很多地方的珊瑚都会“白化”。因为如果出现水温太高或太低、水中盐度因大雨而骤降、海水太过混浊等恶劣环境时,共生藻类就会离开寄主——珊瑚虫,从而导致整个珊瑚组织失去色彩变成透明的,直接露出珊瑚白色的钙质骨骼。不过短期内,“白化”的珊瑚并没有死亡,如果环境能够迅速恢复正常,共生藻便可能再度快速增长,使珊瑚恢复原有的靓丽色彩。
珊瑚礁的功能很多,它不仅对海岸具有保护作用,还能贮存油气资源并具有一定的医用价值。另外,在珊瑚礁区建立的海洋动物园、自然保护区,既是人们的旅游胜地,又是科研基地。
人体骨骼的替代物海洋深处的珊瑚礁是生物所能创造的最大的构造之一。有人把珊瑚礁称为“海洋沙漠”中的绿洲,无数生物种群视珊瑚礁为自己的宫殿,长年栖息在这里。
珊瑚礁之所以坚硬,是因为珊瑚虫在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳,分泌出石灰石,变为自己生存的外壳;并通过一代代的新陈代谢,将这些石灰石黏合在一起。在这个过程中,由于吸收了大量二氧化碳,还在一定程度上减轻了温室效应。珊瑚礁不但能平衡自然环境,还能帮助人们解除病痛。
早在20世纪70年代,法国的物理学家帕塔特博士就发现,珊瑚与骨骼有许多相似之处。于是,在法国珊瑚首次代替骨骼被植入人体内。卡依莱民博士说:“我们没想到置入人体的珊瑚礁很快就被吸收了,并且转化为骨骼,这简直是个巨大的发现。因为以前用合成材料作为骨骼的替代物,对人来说简直是一种折磨。现在不同了,珊瑚礁完全能与破碎的骨骼融合在一起,就像新长出来的骨骼一样。”
在确保珊瑚礁可以再生恢复的前提下,采集医用珊瑚并不会对珊瑚群造成威胁。每年,人们可以从印度洋、太平洋里采集2吨多的珊瑚礁,供给海洋生物学家从中挑选出最合适的部分,接着是进行化学分析,经过杀菌、消毒、碾磨、挫平等工序后,珊瑚礁被切割成患者所需要的大小。有的外科医生甚至将珊瑚制成连接骨骼的黏胶。例如,有位患者的外胫骨在一次事故中遭到粉碎性骨折。医生将其骨折部位固定好,然后把打磨好的珊瑚插入骨折的地方。1年零3个月后,该患者骨折的部位全部愈合,珊瑚填充物完全转化成了人体的骨骼。目前,已经有10万名患者接受了珊瑚礁的移植治疗,至今还没有任何一例出现排斥反应。如今,珊瑚取代了合成材料,在整形手术和神经治疗中的用途也越来越广泛。
指引年轻的鱼回家薄暮时分,珊瑚礁梦幻般的宁静戛然而止。海水中开始充满吱吱嘎嘎、叮叮当当的声响,正在捕猎的鱼和正在打瞌睡的虾,发出的喧闹声在几千米之外的岸上都可以听到。一项新研究表明,夜晚时分,珊瑚礁里的这种吵闹,可能有着一项重要的功用:指引年轻的鱼回家。
珊瑚礁鱼类的小鱼孵化出来之后,可以漂流到离珊瑚礁很远的地方。但到发育成熟时,它们必须回家,或者找到另一处珊瑚礁,以寻找合适的食物和配偶。以前的研究表明,处于青春发育期的鱼有着极好的听觉。英国爱丁堡大学的鱼类生态学家史蒂芬-辛普森因此猜想:年轻的鱼可能随着声音的指引找到返回珊瑚礁的路。
为了检验这一想法,辛普森和同事在澳大利亚大堡礁附近的水底平坦沙地上放置了24堆珊瑚碎石,形成人造珊瑚礁。在6个夜晚的时间里,研究人员选其中一半的珊瑚礁,播放珊瑚礁鱼类的喧闹声,而另一半不播放,然后在次日早晨收集在每个珊瑚礁附近活动的鱼类数量。科学家在最新一期美国《科学》杂志上报告说,在播放鱼类声音的珊瑚礁附近,鱼类要多得多。
澳大利亚海洋科学研究所的鱼类生态学家彼得·多尔蒂评论说:“这些鱼在接近珊瑚礁的最后过程中,肯定在利用声音的线索。”他还指出,鱼类同时也可能利用气味或其他线索。理解年轻鱼类的漂流方式以及它们回到珊瑚礁的方式,可以帮助生物学家规划海洋保护区,保护那些处于生命周期中关键阶段的鱼类。
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