帕劳的岩石群岛拥有耐热珊瑚

海洋变暖导致海洋热浪的频率和严重程度增加，对珊瑚礁造成难以估量的破坏。与微小的单细胞藻类共生的热带珊瑚对高温很敏感，当海洋变得太热时，它们会表现出一种称为漂白的应激反应。在过去的 4 年里，海洋热浪造成了大范围的白化，并杀死了数百万珊瑚。正因为如此，全球正在寻找能够承受热应激、在未来变暖中幸存下来并作为耐热珊瑚幼虫来源以通过自然和恢复方式补充受影响地区的珊瑚礁。

现在，研究西热带太平洋群岛帕劳珊瑚礁的科学家们已经确定了一种常见珊瑚物种的遗传亚群，这些珊瑚物种对与海洋热浪相关的极端高温表现出显着的耐受性。此外，科学家们发现证据表明，这些珊瑚的幼虫正从它们在帕劳泻湖深处的出生地迁移到外礁，在那里它们生存和生长，并保持它们的耐热性。

据 Woods Hole Oceanographic 的科学家称，了解促进这些珊瑚耐热性的潜在机制及其幼虫的扩散能力将大大有助于加强 21 世纪海洋中的珊瑚礁保护和恢复工作领导这项研究的机构 (WHOI)。

在帕劳的主要泻湖中，一个由非常古老的珊瑚礁化石组成的网络已经隆起，形成了一系列被称为岩石群岛的山脉。这些地层减缓了它们内部和周围的水流，创造了局部环境，在这些环境中，水温始终高于帕劳珊瑚礁的其他区域。

科学家们在帕劳(包括洛克群岛)对主要珊瑚物种Porites lobata (叶珊瑚)进行了采样。他们进行了骨骼活检并检查了核心的应力带，这是漂白的明显迹象，珊瑚必须对高温产生应激反应。他们发现，在 1998 年强烈的热浪中，洛克群岛的珊瑚比其他珊瑚礁地区的珊瑚褪色更少，这表明耐热性增强。

科学家随后研究了珊瑚的遗传学，并在同一物种中发现了四个不同的谱系。在温暖的洛克群岛，某些被指定为“LB”和“RD”血统的血统更为常见。科学家们能够将每种珊瑚的遗传学与其自身的漂白历史相匹配，并发现在 1998 年期间漂白的“LB”和“RD”谱系的个体较少，表明耐热性增强。

值得注意的是，科学家们发现 LB 血统并不局限于洛克群岛。他们发现一些 LB 群落也生活在较冷的外礁上。对这些殖民地的漂白历史的检查再次揭示了更少的压力带，表明他们保持了岩石群岛亲戚的耐热性特征。

“这表明，岩石群岛为邻近地区提供了自然耐受的幼虫，”科学家们在一篇题为“帕劳最温暖的珊瑚礁栖息着在不同栖息地茁壮成长的耐热珊瑚”的论文中写道，该论文发表在《自然》杂志《通讯生物学》( Communications Biology )上。“寻找和保护这种耐热珊瑚的来源是 21 世纪气候变化下珊瑚礁生存的关键。”

“随着全球海洋持续变暖，来自极端栖息地的珊瑚将具有竞争优势，并可能使原本脆弱的珊瑚礁得以生存，”作者继续说道。“识别和保护能够在未来气候条件下茁壮成长的环境耐受性珊瑚的天然繁殖地，对于未来几十年全球珊瑚礁生态系统的持续存在至关重要。”

“我们发现帕劳一些温度最高的珊瑚礁中的珊瑚比人们预期的更能耐受，”该论文的主要作者、麻省理工学院-WHOI 联合项目的毕业生汉尼·里维拉 ( Hanny Rivera ) 说。里维拉 (Rivera) 作为她博士学位的一部分进行了这项工作。和博士后研究，目前是 Ginko Bioworks 的业务发展副总监。“此外，它们在基因上与帕劳其他地区发现的相同珊瑚不同，这表明这些地区对更坚韧的珊瑚进行了自然选择。”。

论文的共同作者迈克尔福克斯补充说，这项研究特别令人兴奋，因为它将珊瑚遗传学与保存在其骨骼中的白化历史记录相结合，以阐明来自具有高温耐受性的极端栖息地的珊瑚如何分散在整个珊瑚礁景观中。“这种综合观点对于改善珊瑚群落在变暖海洋中的预测至关重要，”在本文研究期间担任 WHOI 博士后学者的福克斯说。他目前是位于沙特阿拉伯图瓦尔的阿卜杜拉国王科技大学红海研究中心的助理研究教授。

帕劳的研究与 WHOI 与大自然保护协会和斯坦福大学发起的超级珊瑚礁倡议直接相关，该倡议旨在寻找能够抵御海洋热浪的珊瑚群落，并与当地社区和政府合作保护它们。

“这项工作是超级珊瑚礁计划的科学基础，”论文的合著者、WHOI 的科学家和里维拉的这项研究顾问安妮·科恩 ( Anne Cohen ) 说。“帕劳的研究证明了超级珊瑚礁的存在，并提供了可用于支持其保护的可操作科学知识。”

科恩指出，不仅在帕劳，还有其他珊瑚礁，那里的珊瑚群落没有像科学家根据热应力水平预测的那样严重漂白。“当我们发现耐热或抗白化的珊瑚群落，并保护它们免受其他可能杀死它们的压力——如炸药、过度捕捞或沿海开发——它们将产生数百万只随水流漂流的幼虫，就像我们在帕劳看到的那样，在它们的起源地之外，它们将重新填充被热浪摧毁的珊瑚礁，”她说。“大自然是奇妙的。我们在 Super Reefs 计划中的工作是保护这些具有耐热能力的珊瑚礁，剩下的交给大自然。”

里维拉补充说，她对帕劳人民对环境的高度赞赏、尊重和管理感到敬畏。

“他们一直是推动海洋保护和生态保护的先驱国家之一。很高兴知道这些特殊的珊瑚礁掌握在如此好的手中，”里维拉说。“我最大的希望是，我们的研究将进一步支持帕劳人民努力维护健康的海洋生态系统。”

这项研究的资金由国家科学基金会、Seija 家族、Arthur Vining Davis 基金会、大西洋宪章捐助者建议基金、Dalio 基金会、麻省理工学院海洋资助办公室、伍兹霍尔海洋研究所沿海海洋研究所提供Grant and Ocean Venture Fund、国防科学与工程研究生奖学金计划、Martin Family Fellowship for Sustainability 大学女性论文奖学金协会以及 Angell Family Foundation Grant。