健康的珊瑚礁生态系统,即使仅有不到海洋面积的1%,也为世界上约25%的海洋生物提供了生存保障。与此同时,它们还默默保护着沿海海岸少受海浪的侵蚀,使得珊瑚礁区沿海渔民得以安身,与之相关的海洋渔获则丰富着我们的日常餐桌。
闻名于世的大堡礁,吸引着全世界的游客,每年创造约64亿美元经济效益,提供了约64000个就业机会。图片:Sarah_Ackerman / flickr
拥有石灰质的坚硬骨骼,可以以此来建造珊瑚礁的珊瑚,便是“造礁珊瑚”。
全世界范围内,如今我们认识到的“造礁珊瑚”约有800种,它们绝大部分共生着虫黄藻(zooxanthella)——造礁珊瑚提供给藻类一部分光合作用的原料,藻类则勤勤恳恳制造出珊瑚生活所需的能源物质以及氧气。
虫黄藻。图片:Todd C. LaJeunesse / flickr
造礁珊瑚的日常中,“复制自己”以及“壮大体内的骨骼”便是支持珊瑚礁生态系统健康发展的关键所在。
最是千姿百态
如此重要的造礁珊瑚,你对它的第一印象是什么呢?
温暖南方海边长大的孩子,也许有过在海滩上拾到白色珊瑚枝的经历;如果你曾潜游入珊瑚礁,一定会被珊瑚枝丫间的缤纷珊瑚鱼吸引目光;而古诗中的“钓竿欲拂珊瑚树”、珠宝店中陈列的火红珊瑚树摆件,你也或曾听过见过。
形状,或者说外表,永远是最容易给人留下印象的。因此我猜想,这样的“珊瑚树”或许是大家对珊瑚最普遍的认知:
图片:千野youko
又或许是这样的:
图片:千野youko
实际上,前一张“红色珊瑚树”是一种海底柏柳珊瑚属的珊瑚( Melithaea sp.),其体内没有共生藻,也没有坚硬的石灰质骨骼(而是小型的骨片骨针),不属于“造礁珊瑚”。
后一张才是常见的“造礁珊瑚”中的一类——鹿角珊瑚属的珊瑚( Acropora sp.)。鹿角珊瑚属的历史能追溯5000万年前,在200万年前分出许多不同的种;直至现在,在约800种的造礁珊瑚里,鹿角珊瑚属便占了¼。绝大多数鹿角珊瑚正是上图这般,如鹿角一样多分叉枝丫——这样的珊瑚群体形态被称为“树枝状” (arborescence/tree)。
鹿角珊瑚科是造礁珊瑚中的第一大家族,而今日主角中华扁脑珊瑚( Platygyra sinensis )则来自第二大家族——裸肋珊瑚科 Merulinidae(扁脑珊瑚属原归于蜂巢珊瑚科 Faviidae 之下,但根据新分类法,原蜂巢珊瑚科下一部分属归于裸肋珊瑚科 Merulinidae)。
中华扁脑珊瑚。图片:Emre Turak and Lyndon DeVantier
物理防御先行
海中的中华扁脑珊瑚多是固着在礁石上的半圆球体,而表面纵横的沟壑,让它看上去好像“扁圆大脑”。这样的形态被称为“块状”(massive/mound)。
既不像传统意义上的“珊瑚树”枝繁叶茂、姿态万千,又难以想象可以让小鱼螃蟹藏身其中,中华扁脑珊瑚长成这样光秃秃的有啥好处?
是聪明的象征?图片:Eva DiDonato
看一眼这水中巨岩一般的块状形态,最容易联想到的便是“物理防御”。虽然表面坑坑洼洼,由一个个珊瑚荚(也就是珊瑚虫住的小房间)相连形成沟壑,但实际上极为坚硬不好欺负。比起容易被折断的树枝形态的珊瑚,哪怕是大浪卷来礁石砸在这扁圆大脑袋上,大概也就砸个小坑,不会造成太大伤害,更不会有钩住海中垃圾造成自身伤害的困扰。
野外调查发现,外表较树枝状珊瑚更为“平坦光滑”的中华扁脑珊瑚,多生长于近岸的礁池中或礁岭边缘。这也是“防御力高”的体现之一。
近岸的礁池里水浅流缓,赶海捉蟹的人来来往往,从陆地上冲刷下来的杂物容易堆积于此。一脚踩下去,树枝状的珊瑚容易破碎折断,砂石也容易卡在珊瑚枝间;而块状的中华扁脑珊瑚不怕踩不怕撞,甚至在海水轻轻拂过的时候,这样的形状更容易让水流带走身上的泥沙——想想剃个光头比长发易洗易打理,是不是立马就好理解了呢。
礁岭则是直面海浪的部分,受到海浪冲击最大,是抵消海浪侵蚀的前线,但中华扁脑珊瑚也毫不畏惧,可以说是保护海岸的“最强大脑”之一。
物理防御力max。图片:MDC Seamarc Maldives
生物防御加成
中华扁脑珊瑚抵抗艰苦环境不仅靠“物理防御”,还有几招“生物防御”,也非常有趣。
前面说到,中华扁脑珊瑚多生长在水较浅的礁池中或礁岭边缘,这样的地方距离水面近,甚至有时露出水面,“保湿防晒”就成了中华扁脑珊瑚的重要课题。
数学课上认真听讲的同学都知道,同样体积的情况下,球体的表面积最小。因此,在同样的光照强度下,近球体的块状珊瑚受到烈日照射的面积较小,受到的紫外线伤害也比较少。
中华扁脑珊瑚表面的沟壑是最佳的小型蓄水库,“沟壑”中的珊瑚虫因此能有湿润的环境。同时,珊瑚会分泌出覆盖在体表的黏液,成为“防晒霜”一般的存在。而当再次上涨的海水没过珊瑚时,这层富含蛋白质并粘黏许多有机质的黏液膜会被剥离,成为潮间带小鱼虾蟹们的美食。
与中华扁脑珊瑚同科的珊瑚,其露出水面的部位此时就像一个个小水库;而分泌的黏液可以成为鱼虾们的美味。图片:千野youko
“沟壑”中的生存智慧
既然聊到坑坑洼洼的“沟壑”,我们就来看看“沟壑”之中“中华扁脑珊瑚”的本体真貌:
图片:Russell Kelley
如果放大图片仔细看,不难发现沟壑中有一些“小洞”——这便是中华扁脑珊瑚的珊瑚虫个体的“口”。一张嘴代表了这里有一个珊瑚虫个体。之前我们看到的大块头,都是这些小小的中华扁脑珊瑚虫个体无限复制自己,共同建构了大型骨骼形成的群体形态。
在靠近沟壑边缘,到了晚上会伸出一些小触手,珊瑚虫依靠触手中所含的刺细胞捕捉海水中的浮游生物,送进“口”中。没错,中华扁脑珊瑚和其他的造礁珊瑚一样,虽然体内含有虫黄藻与之共生,提供能源物质,但也不是“只晒晒太阳就能长命百岁”。珊瑚还会自己捕捉一些浮游生物进食,作为能源补充——这也是珊瑚白化*后,如果环境回到适宜条件,珊瑚体内虫黄藻恢复,珊瑚还能重现生机的关键所在。
珊瑚白化:当外部环境改变,比如海水异常升温时,珊瑚体内条件随之改变,不再适宜虫黄藻生存;虫黄藻被释放到海水中把珊瑚的大部分颜色带走,珊瑚石灰质骨骼的白色透过薄薄的珊瑚虫肉体显示出来,导致珊瑚看上去变白。
生活在礁池、礁岭边缘的的中华扁脑珊瑚,也是靠着自己不凡的捕猎能力,在艰苦的生存环境中,能在其他珊瑚白化时保留自身较好的生存率。
中华扁脑珊瑚还可以将平时用来捕食的触手转化为一种特殊形态的清除触手,趁着夜色伸出,以此伤害、打压临近的珊瑚。图为精巧扁脑珊瑚 P. daedalea (左)攻击相邻的板叶角菊珊瑚 Favites complanata (右)。图片:Lapid E D et al. / Marine Ecology Progress Series (2004)
受到攻击的珊瑚(上)露出了白色的骨骼(图正中)。图片:Lapid E D et al. / Marine Ecology Progress Series (2004)
至此,我们提到了中华扁脑珊瑚长成“块状”的诸多好处,以及它自身的“坚强”特质。除了建造珊瑚礁,分泌粘液保护自己、喂饱其他生物,以“最强大脑”之姿保护海岸外,长成块状的珊瑚还能为其他海洋生物提供安居之处。
“找我有事?”图片:千野youko
不知道大家还见过什么形状的珊瑚呢?下次再见到,不妨想一想它们长成这样的形状有何利弊得失,又给海洋生物们带来了什么样的好处。我想这或许就是观察珊瑚最高的乐趣了。
文章来源:果壳、物种日历