珊瑚與珊瑚礁的現狀(上)
閑言
年去年來白發新,匆匆馬上又逢春。前幾天我還看到有魚友回復我去年元旦寫的帖子,這一年好像轉瞬間就過去了。今年由於家人重癥和工作調動,讓我這個已不年輕的80後充分體會到了上有老下有小的生活不易,所以幾乎沒有精力維護缸子、學習海水知識,缸內損耗無數,本已去展會的酒店機票都訂了也被臨時取消,跌跌撞撞、身心疲憊的一年終於過去了,在此向大家吐苦水的同時,2018年底的各種工作終於接近尾聲,能夠沈下心看看關於海水的雜誌,東京經濟大學大久保教授的一篇關於近些年新提倡的珊瑚分類、全球各地海域出現珊瑚白化的現狀、珊瑚移植情況的文章,與各位魚友分享一下,有翻譯不順暢的內容,還請各位指正。可能大家感覺環保離我們還太遙遠,其實它就在我們身邊。
筆者簡介
日本東京經濟大學 大久保 奈彌 副教授先簡短介紹一下,一個東京經濟大學的大久保副教授為什麼會寫出這類文章呢?查了一下她的簡歷,原來她是畢業於東京工業大學大學院生命理工學研究科理學博士。後在慶應義塾大學自然科學研究教育中心擔任過特任助教,又是日本學術振興會特別研究員。曾經研究發表了《海洋生物的保護》和《珊瑚的生物學》等論文,並因《石珊瑚目2個新物種》論文,榮獲了日本動物學會藤井獎,也是從小學就熱衷於水生動物的飼養和繁殖的發燒友。聽起來應該是科班出身的一位魚友,厲害的不只這些,她是1976年生人,才42周歲,能夠把愛好升華為事業的人,一直讓我無比羨慕。
前言
大家好!自我開始研究珊瑚,這已是第18個年頭。從小學的時候就開始飼養各種動物,現在也在家中用水族箱飼養著珊瑚和其他海水生物,既是興趣愛好又是工作。在我缸內的珊瑚每年會產卵1-2次,有牡丹梳、盤珊瑚(微孔類)、大嘴巴、太陽花等珊瑚,我非常幸運的觀察記錄到了整個過程。
在學生時代通過潛水,我觀察過很多珊瑚產卵,那時就萌生了在自然界中觀察困難,一定要在水族箱中記錄整個珊瑚產卵過程的想法。順便說一下,那時候缸子的主要設備,居然是伊罕的濾筒而已。即使如此,通過我悉心餵食,當時養的比較皮實的LPS居然產卵了,當時由於我沒有安裝鈣反,所以以為它們缺少形成骨骼的元素,才排卵的。
以前,我曾研究過關於珊瑚對自身的生長和繁殖的權衡。例如,當珊瑚受傷時,它們將自身的卵細胞吸收,利用那個能量來修復傷痕(生長)。或者,在較小顆群體時,由於生長需要消耗很多的能量,所以它們不產卵。當生長到一定大體積後,與生長相比它們會選擇把能量轉換為產卵用。這是一個很復雜的結構。現在,在家中我也在用柏林系統飼養硬骨珊瑚,看到它們不斷生長也是件很愉快的事情。
一、珊瑚的產卵形態
想必廣大海水魚友都知道,珊瑚是生物的一個統稱。被稱為珊瑚蟲的個體,這些個體集結成群體在一起生活。珊瑚礁就是珊瑚形成的石灰質的骨骼堆積在一起形成的“地形”。珊瑚礁就像我們人類一樣,蘊含著很多生物在此棲息,在海中被稱為“珊瑚礁生態系”,它們是非常美妙的存在。
在日本每年珊瑚會大規模產卵1至2次。有的珊瑚甚至會持續排卵數月,它們被稱為“浮浪幼體”。根據品種的不同,繁殖模式也有很多,所以如何去預測各類珊瑚排卵,並且進行觀察記錄,是非常難的一件事情。黑潮生物研究所的目崎拓真先生,靠他驚人的體力和執著精神觀察記錄到了很多品種珊瑚的產卵。下列圖片是迄今為止拍攝到的珊瑚卵。
珊瑚卵是由雌雄同體的珊瑚蟲生出來的,會很多顆粘在一起,一團團的。這些卵包裹著珊瑚的精子,其中含有很多脂質,所以在排卵後會浮在海面。這些卵被海浪拍打沖刷,會造成卵與精子分離,這樣就能夠與其他珊瑚排出的卵和精子進行受精了。除此之外,也有一些雌雄異體的珊瑚,他們不產卵,而是在相同日期內排出卵子和精子進行受精。珊瑚的卵和精子受精後,會呈現出很可愛的心形的分裂。2、4、8、16這樣成倍的細胞分裂增加數量,變為球形。這時就不能叫卵了,應該稱之為“胚胎”了。之後,球形的胚胎會逐漸變為細長,出現口器的雛形。然後胚胎會下沈至海底找地方吸附住,繼續改變形態,長出觸手,成為一只珊瑚蟲。看下圖可以看到它演變的過程。
A卵BC卵切片D排出極體E極體F DAPI將DNA染色G細胞分類H細胞分裂切片I分裂為4-16個細胞J分裂為16-23個細胞K扁平胚胎L碗型胚胎M碗型胚胎切片N球型胚胎O胚胎脫膜P開始遊動Q胚胎變為長形幼體R開始凹陷S形成蟲型幼體T口器更加明顯,外胚胎葉細胞繼續分化U沈底吸附後呈壺形V沈底後改變形態的胚胎W形成外骨骼和觸手X加上最初的6根觸手繼續增長觸手Y攝取食物後身體膨脹激起水流
二、新的珊瑚分類
實際上,近年來上面這段珊瑚蟲形成的過程,已經成為了珊瑚進行分類的重要依據。從古至今,我們在地球上發現的動物,始終是按照國際動物命名章程的條款進行起名的。大家應該經常能聽到界、門、綱、目、科、屬種這樣的表述吧。我們人類,就是屬於動物界-脊椎動物門-哺乳綱-靈長目-人類科-人類屬被稱之為人的物種。“吞牛”就是動物界-刺胞動物門-花蟲綱-石珊瑚目-軸孔珊瑚科-柔枝軸孔珊瑚屬類的動物。
而在幾十年前,生物的分類只是按照形態進行分類的。但在現代,開始議論要結合DNA的堿性排列信息進行分類了。珊瑚的分類也一樣,很多珊瑚的學名每年都在調整,這象征著我們迎來了大變革時代。但是,“形態”的重要性依然沒有變化。例如,大約20年前,剛開始調查研究石珊瑚目的各類珊瑚的部分遺傳基因的排列時,發現了兩個序列。但是這兩個序列單純從珊瑚的“形態”進行判斷,是不可能的,也就無法進行命名。大家也知道珊瑚的形狀實際上同類之間都存在不同。不只是遺傳基因決定形態,光和水流等的影響也會改變群體性形態。至今也無法通過“形態”去鑒別這兩個序列的遺傳基因,這也成為了石珊瑚目難以探究的問題之一。
即使如此,因為我對此非常感興趣,在通過不斷觀察各種珊瑚形成過程,發現了珊瑚胚胎中有形成空洞的屬和不形成空洞的屬。正好對應了上面所說的兩個序列。終於解開了常年困惑我們的問題,找到依據進行命名了。2016年,在石珊瑚目內,提出了Refertina(胚胎無空洞)大概55種和Vacatina(胚胎有空洞)大概60種的新的分類。這些是介於目和科之間的亞目品種。實際上,現在我們正在策劃將石珊瑚目放棄原有分類,整體重新分出第三種亞目序列。這讓我充分感受到了一項新發現簡直就是偶然間的產物。
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