珊瑚和海藻因为太相爱而相杀?
2012-11-08撰文马晓惠
撰文/马晓惠
珊瑚和海藻因为太相爱而相杀?
撰文/马晓惠
一直以来人们都被告知:海藻是珊瑚的好朋友,珊瑚的成长离不开海藻,珊瑚那漂亮的颜色和婀娜的身姿更是取决于海藻。
可不久前有科学家忽然宣布:海藻是珊瑚的劲敌,海藻不仅会伤害珊瑚,甚至还会成为珊瑚杀手!
究竟是过去的认知有误,还是温驯的海藻因为环境发生了变异?
每一个有幸徜徉在珊瑚世界里的人,都会被眼前的美景所倾倒。珊瑚的种类很多,其造型也各不相同,树枝状、平展状、花瓣状 让人目不暇接,恍若入了仙境一般。
要是你足够细心的话,就会发现这些珊瑚都有一个共同特点——像植物一般,朝阳光射入的方向扩展,越是光照好的部位发育得越好。这也难怪很长一段时间里,珊瑚都被误以为是植物了。
当然啦,如今珊瑚是“植物”的误会早就被澄清了,珊瑚具有向光性的秘密也被揭开了。这是由于它体内有一种叫“虫黄藻”的共生藻,虫黄藻进行光合作用需要阳光,因此珊瑚才会有这种向阳生长的特性。
珊瑚与海藻的“真爱”并非传说
虫黄藻是一种单细胞藻类,与珊瑚虫是一种互利共生的关系。它们的个头非常小,必须借助显微镜才能发现,据估计每平方毫米的珊瑚组织内有3万个虫黄藻。
虫黄藻进行光合作用所需的原料来自于珊瑚虫的代谢废物,合成的氧气和有机物则反馈给珊瑚。虫黄藻对珊瑚相当慷慨,为它提供了高达90%的能源需求。而作为回报,珊瑚除了提供二氧化碳和含有氮、磷的废料给虫黄藻,作为光合作用所必需原料之外,还为它提供了保护和居所。
虫黄藻与珊瑚虫的石灰质骨骼的形成密切相关。生物学家曾做过这样的实验:将虫黄藻从珊瑚虫体内分离出来,人工供给珊瑚虫氧气,以保证其生存所需。实验的结果显示,珊瑚虫虽然能够活下来,它的骨骼却得不到正常的发育。这是因为珊瑚虫的代谢产物中有大量酸性气体二氧化碳,妨碍了骨骼的增长,而虫黄藻却有迅速有效地解除二氧化碳,并促进珊瑚骨骼形成的功能。更有趣的是,虫黄藻在代谢过程中虽然也会排出二氧化碳,却是以碳酸盐的形式存在,能与钙离子结合形成珊瑚的骨骼。
也是因此,大部分造礁珊瑚都是与虫黄藻共生的,而非造礁珊瑚则没有虫黄藻。由于虫黄藻的生存依赖于阳光,这就制约了造礁珊瑚的生长环境,它们必须生长在那种阳光充足、海水清澈的环境中。
造礁珊瑚对于虫黄藻非常依赖,如果虫黄藻跑掉或死掉的话,它们就会得病,即出现白化现象。在白化初期,如果虫黄藻能及时回到珊瑚体内,生病的珊瑚仍能起死回生;可要是持续白化时间太长,珊瑚就会因为严重缺乏营养而死亡。同时,通过对养分、光线及对过剩细胞的驱逐,珊瑚也可以控制虫黄藻的数量,避免其过度繁殖。
与珊瑚相反,虫黄藻对它的依赖却没有那么强烈。除了能与珊瑚共生之外,虫黄藻还能在某些原生动物和无脊椎动物体内存在,比如珊瑚的近亲海葵。更要命的是,虫黄藻还都很“娇气”,一旦海水的温度、盐度等出现变化,就会“离家出走”或者一命呜呼。因此,珊瑚与虫黄藻之间的共生关系其实相当脆弱,必须尽心呵护才行。
珊瑚与海藻的“战争”由来已久
虽然有了珊瑚与虫黄藻的“抵死缠绵”在前,但是珊瑚与海藻的相杀也并非不靠谱的传言。只是引发这场珊瑚和海藻之间大战的,不是虫黄藻之类共生藻,而是藻类中的多细胞海藻。
多细胞海藻与珊瑚的“地盘之争”其实由来已久,其中最具代表性也最具侵略性的莫过于杉叶蕨藻了。这是一种生命力极其旺盛的多细胞海藻,只要一适应周围环境,它就能以每天增加8厘米的速度疯狂生长。1984年,杉叶蕨藻伴随着摩纳哥水族馆里排放出的污水里进入了地中海。它很快就覆盖了整个海底,使其他固定根系的生物窒息死亡。这种唯我独尊的海藻同样也覆盖了珊瑚,由于海藻夺取了虫黄藻获得阳光的权利,打破了珊瑚与虫黄藻之间的共生关系。失去了虫黄藻提供的营养后,五颜六色的珊瑚首先出现的是白化,要是这种情况仍得不到改善,那么等待它们的就只有虚弱而死一途了。目前可怕的杉叶蕨藻仍在地中海肆虐,被其覆盖的海底已经超过了130平方千米,遍布190千米的海岸线,对海底的海草生态系统造成了毁灭性灾难。
此外,对南太平洋珊瑚的最新研究也显示,除了传统的“阵地战”之外,海藻对付珊瑚还用上了化学武器。科学家用生长在珊瑚周围的8种不同海藻做了实验,实验证明某些藻类在与珊瑚接触时确实会释放出毒素,不到两周时间就能使用于实验的珊瑚变色,甚至死亡。
这项研究还发现,这种能让珊瑚中毒的毒素主要成分为萜烯。当这些有毒的海藻与珊瑚接触时,就会释放出毒素,随后毒素便会迅速扩散到珊瑚全身。此外,某些热带藻类则表现得更为“狡猾”,除了能通过接触放毒外,还会利用传染性路线去攻击珊瑚。比如有的热带藻类会释放出大量的溶解碳,使珊瑚表面产生一种传染性微生物。
值得庆幸的是,并非所有海藻都是有毒的。此外,不同珊瑚遭遇有毒海藻时,所受到的伤害也不尽相同。与成年珊瑚相比,只有硬币大小的未成年珊瑚是最大的受害者。
当然,也有科学家认为对此无需大惊小怪,因为“在经过多年的地盘战争,海藻和珊瑚已经逐步形成一系列克制对方的作战技巧”,跟这些有毒的海藻相比,或许人类的危害还更大些呢。
守护珊瑚的“鱼王子”也需要人类的守护
这些有毒的海藻虽然危险,但也并非真的就天下无敌了。它们的天敌是那些游弋在珊瑚礁里的植食性鱼类。珊瑚从来就不是孤立的存在,珊瑚群落是一个庞大而又完整的生态系统。长久以来,游弋在珊瑚群落中的那些植食性鱼类担负着守护珊瑚的职责。
在健康的珊瑚礁生态系统中,总能看见一群群的鱼儿活泼地游来游去,不时用嘴去啃食珊瑚,发出咯嘣咯嘣的嚼食声。不了解的人往往会以为它们是在伤害珊瑚,其实它们啃食的不是珊瑚,而是海藻。由于珊瑚礁本身是一个完整的生态系统,你完全不必担心这些鱼儿会把海藻啃食殆尽,因为它们也被自己的天敌制约着,比如灰礁鲨。
在美丽的大堡礁,观光者可以亲眼目睹这些守护珊瑚的“鱼王子”是如何履行神圣职责的:午后斑驳的阳光中落在碧蓝的大海上,海中那仙境似的珊瑚礁美得让人窒息。蓦的,一只罕见的蝙蝠鱼拖着长长的鳍,出现在观光者的视野里,开始啃噬那一绺绺的马尾藻。而另一边一群五彩斑斓的鹦鹉鱼,正用钢丝钳般坚固的牙齿撕咬着一簇簇扎根在珊瑚礁上的海藻,发出咯吱咯吱的声响……
近年来由于当地渔民的捕猎,珊瑚礁生态环境中的植食性鱼类被大量捕捉。在被珊瑚群包围的斐济,渔民捕获了大量的长喙鸟鹦嘴鱼,导致失去天敌的海藻疯狂地蔓延,覆盖了整个海床的60%,对珊瑚造成了毁灭性的打击。事实上,出现滥捕现象的并非斐济一处。科学家警告说,如果这种滥捕的情况没有改变的话,出现“海藻覆盖海洋”现象的将并非个例。