珊瑚 绽放海底的生命之花

来源:北京日报   发布时间:2015-05-20 20:54:38 

珊瑚工艺品精美昂贵,使得珊瑚被过度开采。

第三海洋研究所研究人员在台湾考察珊瑚礁。

白化的珊瑚美得令人心惊。

日本大地震及核辐射的影响开始波及到收藏品市场,生长于日本海域的顶级红珊瑚,价格与去年同期相比涨幅超过2倍。

历史上,大地震之后珊瑚大面积死亡并非没有先例,2004年印度洋大地震后,就曾因为印尼某岛水平位置升高造成珊瑚礁暴露在水面之上,导致大量珊瑚死亡。而这次除了地震,还有更为严重的核辐射污染,娇嫩的珊瑚面临着更大的生存挑战。

似花非花 五亿年历史的“海之精灵”

五彩缤纷,千姿百态,随波摇曳在神秘的海底,间或有艳丽的小鱼穿梭其中,这就是美丽的海底之花——珊瑚。

珊瑚礁是自然界最令人赞叹的美景之一,大约10%的鱼类生活在珊瑚礁复杂而精密的生态系统中,著名珊瑚鉴赏家周末先生赞叹珊瑚是“大海的精灵”。珊瑚和珊瑚礁分布于南纬23度到北纬23度之间,然而同一纬度有的海域珊瑚礁密布,有的却连影子也看不到,原来这与珊瑚礁的建造者——珊瑚虫的生活习性密切相关。

珊瑚是地球上最古老的海洋生物,将近五亿年前就出现了。很多人以为珊瑚是植物,其实从生物学的观点来看,珊瑚是动物,是由无数微小的珊瑚虫聚集形成。珊瑚虫是一种腔肠动物,它个头很小,往往只有几毫米,体态玲珑,色泽美丽,十分娇气,只能生活在全年水温保持在22-28摄氏度的水域,且水质必须洁净、透明度高,阳光照射充足,退潮时不能长时间暴露在水面之上,只有满足这些苛刻条件,珊瑚虫才能繁茂生长,建造珊瑚礁。

台湾、我国南海诸岛都盛产珊瑚,但印度沿海和南海诸岛纬度接近,却没有珊瑚礁分布,这是因为恒河、印度河把大量泥沙带入海洋,使海水浑浊,“挑剔”的珊瑚虫不喜欢这样的环境。因此,有大河注入的海域不适宜珊瑚生存。

珊瑚虫的形态就像花朵一样,顶端由一圈圈的触手构成,如同花瓣,而圆筒般的柱部则好比花的子房。珊瑚虫会吸收溶解海水中的碳酸钙,用来制造自己的骨骼。我们一般所见的白色珊瑚,实际上是一个个珊瑚虫死后遗留下来的骨骼,真正活的珊瑚虫是在其上面开着的一朵朵柔嫩的“小花”。

在海中,活的珊瑚绚丽多姿,有红有绿,有黄有灰,彼此交错,可谓色彩斑斓。在白天,大多数的珊瑚只露出含有色素的组织以吸收阳光,让身体内部的共生藻进行光合作用;到了晚上才把珊瑚虫伸展出来,这时花朵似的珊瑚虫就成为捕食的工具了。

千年成材 极品红珊瑚称“红色黄金”

在一般人的印象里,珊瑚往往是珍贵而美丽的珠宝,其实那些常被拿来和珍珠、玛瑙、翡翠等并称为珠宝的珊瑚仅是红珊瑚,大多生长在深海,他们不会建造珊瑚礁,并不是构成珊瑚礁的主角;而会建造珊瑚礁的种类,主要分布在热带和亚热带的浅海。

珊瑚长成一厘米粗细,大约需要50年左右,而珊瑚宝石是由天然珊瑚树制成的,天然珊瑚树的生长年龄在500年以上。如果是用于雕刻的材料,起码是要生长800-1000年。红珊瑚是珊瑚中的极品,也是古今中外历代宫廷的装饰品。曹植诗云:“明珠交玉体,珊瑚间木难。”指的就是红珊瑚。

据史书记载,人类对红珊瑚的利用可追溯到古罗马时代。古罗马人认为,珊瑚可以防止灾祸、给人智慧,还有止血和驱热的功能,所以常把红珊瑚枝挂在小孩的脖子上,祈求保佑不出危险。一些航海者则相信佩戴红珊瑚,可以防闪电、飓风,使风平浪静,旅途平安。

古罗马人称红珊瑚为“红色黄金”,现代西方人则把珊瑚与珍珠、琥珀并列为三大有机宝石。法国罗浮宫珍藏有许多珊瑚精品,珊瑚还是意大利、阿尔及利亚等国家的国石。在印第安文化中,珊瑚被视为大地之母的化身。日本出产的红珊瑚堪称极品,因此日本将珊瑚视为四大国粹之一。

我国是开发和使用珊瑚最早的国家之一,《山海经·海中经》中详细地描述了打捞不到整株珊瑚的遗憾,那时的珊瑚主要用作陈设和装饰。上世纪末,在江苏徐州东汉墓出土的兽形盒砚上,人们见到了最早的珊瑚镶嵌物,它的颜色经过两千年之久依然艳丽动人。此后,辽宁朝阳辽代北塔地宫出土了小型珊瑚法器,江苏无锡元代钱裕墓中出土一件珊瑚桃形饰,都向人们诉说了红珊瑚所经历的早期辉煌。

珊瑚进入珠宝行列由来已久。《汉武故事》曾把珊瑚与珠玉并列为珍宝;晋代苗常言所撰的《三辅皇图》称:“积翠池中有珊瑚,高一丈二尺,一本三柯,上有四百六十三株,云是南越王越佗所献,号烽火树”;《裴子语林》记载,西晋大官僚石崇与国舅王恺比富:抬出“三尺光彩溢目”的红珊瑚六七枚,而使王恺折服;《本草纲目》的金石部之二,把珊瑚归为“玉类”,与“马脑(释名玛瑙),宝石,琉璃”等齐名;珊瑚与金、银、珍珠、玛瑙、琥珀、琉璃并列被称为佛教七宝;我国清朝二品官员上朝穿戴的帽顶及朝珠,也是由贵重的红珊瑚制成的。

此降彼升 珊瑚礁兴衰折射地壳变化

珊瑚是珊瑚虫残留的骨骼,经过千百万年的时光,珊瑚骨骼越积越多,终于形成偌大的珊瑚礁和珊瑚岛。然而,并不是所有珊瑚虫都能“造礁”,有虫黄藻共生的造礁珊瑚,生活在阳光充足的浅海水域,珊瑚的五彩正来自各种虫黄藻;另外一类无藻类共生的非造礁珊瑚,大部分生活在较深的海底,它们的身体骨骼很少,不能造礁。

珊瑚虽小,但由于它对环境的苛刻要求,无意中反映了地壳的变化。地壳缓慢下沉,珊瑚礁仍继续生长,并向上、向周围扩展,生长速度与地壳下沉的速度相当或者稍稍超过一些时,珊瑚礁总是处在最佳的深度。然而,当地壳下沉的速度超过珊瑚礁向上生长的速度时,珊瑚礁降到水深80米以下,珊瑚虫也就不能生存,从而使生机勃勃的珊瑚礁变成了死珊瑚礁滩。以后,如果地壳再度上升,水深小于80米,就会再度迎来珊瑚群落重新安家落户,重新建造珊瑚礁。因此,一些科学家认为,地壳变化影响着珊瑚礁的兴衰。

现在的珊瑚都是古珊瑚的后代,美国科学家曾在夏威夷深海中发现一种奇特的珊瑚,这些珊瑚已经存世4265年了,是世界上最古老的海洋生物群落。

海水酸化 大堡礁美景或将消失

20095月,号称全球最理想工作——澳洲大堡礁护岛人全球招聘,3.4万人踊跃报名。“最牛招聘”让大堡礁和珊瑚礁再次成为关注的热点。大堡礁是世界上最大、最长的珊瑚礁群,世界七大自然景观之一,被称为“透明清澈的海中野生王国”。遗憾的是,这一海底奇观已入列全球“十大即将消失的美景”中,理由是20年后这里的珊瑚将会灭亡。

全球浅水珊瑚礁的面积大约284300平方公里,仅占大洋面积的0.09%,但生活在这里的海洋生物却占海洋生物总量的四分之一。珊瑚礁生态系统是地球上生物多样性最为丰富的生态系统之一,有2500多种珊瑚礁鱼类和700多种造礁珊瑚,还有大量的植物和无脊椎动物。在所有的海洋生态系统中,珊瑚礁的生物多样性最为丰富,被称为“海洋中的热带雨林”。

但是,这个“热带雨林”现在却面临被毁灭的危险。珊瑚虫的生长环境盐度较高,但全球二氧化碳水平不断升高,提高了海洋酸性,在此过程中,珊瑚难逃被溶解的命运。加上由于被人类认定为“珠宝”,珊瑚被大量无序开采,珊瑚虫生长环境被一再破坏。

对造礁珊瑚而言,体内所含的铜、铁、锰和锌等微量金属为其生长所必需,但过量金属亦会对其造成伤害,这是影响造礁珊瑚生存及生殖很重要的因素。研究发现,由于人类活动和海水污染,近海岸的珊瑚骨骼生长规则度明显降低。此外,有毒物质还可能导致珊瑚的代谢变化,降低生长率及繁殖,或者降低生存力。

如今,拥有全球珊瑚礁30%的东南亚已约有60%的珊瑚礁遭到破坏,未来40年内整个东南亚的珊瑚礁将会全部退化。在我国,有调查资料显示,从20世纪60年代至本世纪初,海南岛近岸浅海的珊瑚礁面积和岸礁长度分别减少了55.57%59.1%

如果不及时予以保护,到2060年,将有超过50%的珊瑚礁从地球上消失。令人欣慰的是,珊瑚保护已经被多国重视。红珊瑚被我国列为一级保护动物;在澳大利亚大堡礁绿岛公园,游客被告知不能带走任何自然物体,包括贝壳,违者面临的是高额罚款。

据悉,科学家已经确定了全球珊瑚礁十大重点保护区,分别位于菲律宾、几内亚湾、印尼的巽他群岛、印度洋的南马斯克林群岛、南非东部、北印度洋、日本及中国南部、佛得角群岛、西加勒比海以及红海和亚丁湾。这十大保护区域在全球珊瑚礁总量中占到24%,包含了全球34%的海洋特有生物品种。

珊瑚礁是地球最美的装饰品,像一颗颗闪烁着天蓝、靛蓝和蔚蓝色光芒的明珠。从月球上远望,大堡礁是宇航员可以看到的地球上的惟一生物,美妙绝伦,明艳照人。

(感谢国家海洋局第三海洋研究所林荣澄研究员、牛文涛助理研究员对本文的大力支持)

为珊瑚礁“减负”

墨西哥建水下雕塑园

在墨西哥坎昆,有一座去年刚刚建成的水下雕塑公园,它的诞生是为了给天然珊瑚礁“减负”。400尊雕塑作品,使这里成为世界上最大的水下雕塑博物馆。

水下雕塑都是用酸碱度平衡的生态混凝土制成,可以让海洋生物附着栖息在其凹凸不平的表面或空隙内,为海洋生物的生长提供良好的条件。

泰勒是水下博物馆的项目负责人,他说:“我想造出一片让人印象深刻的海景。人们可以边游泳边欣赏矗立水中的众多面孔。”曾有潜水员目睹一条鱼啃咬长在雕塑主人公“裤脚”上的海藻,这正合泰勒的心意——他希望这些雕塑变身人工礁,身上能最终“长”出珊瑚。

墨西哥海洋公园每年大约接待80万名游客,给当地海洋生态造成严重压力,对珊瑚礁的影响尤其严重。而一些业余潜水员对珊瑚礁的破坏甚至更大。

泰勒说,建造水下雕塑公园,可在吸引游客的同时减少“造访”天然珊瑚礁的游客数量。他相信,如果假以时日,雕塑成为珊瑚扎根的“土壤”,一片奇幻之景也将随之诞生。

荧光珊瑚

有助研究抗癌药物

澳洲科学家在豪勋爵岛意外发现色彩鲜艳、带有荧光的浅水珊瑚群。研究人员认为,珊瑚中的鲜红色素有助于研究抗癌药物。

这片色彩鲜艳的荧光珊瑚是在距离澳洲大陆东部600公里的海洋发现的,这些珊瑚带有最强烈的绿色和蓝色,许多还发出红色荧光。研究人员把能够产生红、绿、蓝或黄色素的基因,附着在健康和癌细胞分子上,然后通过特殊的荧光敏感激光显微镜追踪细胞的生长和变化。

目前,澳洲科学家正和美国加州大学的科学家合作,研究癌细胞和正常细胞的不同,以及抗癌药物的效用。红色素尤其珍贵,因为它们可让科学家看到生物组织的深层结构。研究人员说,“这些荧光分子正在改变细胞科学和生物医学研究。”

边边角角

出人意料

珊瑚与人类共享基因

澳大利亚詹姆斯科克大学遗传学家大卫·米勒等通过DNA比对发现,1376个珊瑚基因中的11%与人类的基因相同。

这项结果太出人意料了!古老的珊瑚竟然与人类有许多共同之处。该发现推翻了一直得到科学家广泛认同的现有假说,即脊椎动物在进化过程中与无脊椎动物分离很久以后,脊椎动物才发育出了应对更加复杂的全身系统的独特基因。

米勒说,尽管珊瑚拥有华丽的色彩和难以描述的复杂外貌,但它却仅由种类不多的组织所组成。珊瑚的形态非常简单,人类的生理功能则异常复杂。人类与珊瑚共有的许多基因参与了早期神经发育等复杂的生理功能,但珊瑚体内与人类共有基因的功能还是个谜。

该发现表明,曾被认为是脊椎动物独有的许多基因,其实根本不是脊椎动物所发明的。像这些人类与珊瑚共享的基因,有可能是在这些生物体面对着要求其维持较小基因组的压力时,由果蝇和线虫的基因组衍生出来的。

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