對于珊瑚繁殖來說,時機決定一切。珊瑚大規模產卵是一種每年一度的自然現象,在滿月后的幾天里,多種珊瑚會同步釋放精子和卵子。這對于大規模珊瑚白化和其他類似事件后珊瑚礁的保護和恢復至關重要。近日,發表于《自然通訊》的一篇論文指出:沿海城市的光污染會誘使珊瑚礁在正常繁殖的最佳時間之外產卵。
通過結合光污染數據和產卵觀測,研究人員首次表明,與未照明的珊瑚礁相比,夜間暴露在人工光下的珊瑚在離滿月近一到三天的時間里產卵。研究發現,在不同的夜晚產卵可能會降低珊瑚卵受精并存活下來產生新的成年珊瑚的可能性,這會影響珊瑚礁在白化事件和其他干擾后的恢復。
紅海的珊瑚礁(例如Eilat/Aqaba灣的珊瑚礁)和波斯灣尤其受到光污染的影響。圖源:Sahchaf Ben Ezra
沿海和近海的夜間人工光(ALAN)掩蓋自然光,從而威脅珊瑚礁的健康。研究人員使用最近出版的水下光污染圖譜,分析了21世紀2135次產卵觀測的全球數據集。對于大多數珊瑚屬來說,與未照明的珊瑚礁相比,暴露在光污染下的珊瑚在離滿月近一到三天的時間里產卵。夜間人工光可能會在滿月后的夜晚,在日落和月亮升起之間創造一個可感知的最低照度期,從而提前觸發產卵。提前大規模產卵的時間可能會降低卵子受精和存活的概率,這對珊瑚礁系統恢復力所涉及的生態過程有著明顯的影響。
珊瑚礁是最具生物多樣性、經濟重要性和最受威脅的生態系統之一。自20世紀50年代以來,氣候變化引發的大規模珊瑚白化事件、棲息地破壞、漁業和污染的綜合作用大大減少了珊瑚礁的覆蓋率。預計熱帶珊瑚將在未來100年內完全消失。即使在樂觀的政府間氣候變化專門委員會(IPCC)情景下,海洋溫度仍在持續上升,解決珊瑚礁損失的原因也是一項挑戰。要維持未來的珊瑚礁,很可能需要維持健康的珊瑚繁殖,以便在大規模死亡事件和重新進入新的合適棲息地之間恢復。同步集體產卵是一種繁殖策略,包括在一年中的特定夜晚,當地大部分珊瑚種群同時釋放大量卵子和精子。產卵同步最大限度地提高了同種動物之間的繁殖接觸,并被廣泛認為是為了確保珊瑚幼蟲擴散、發育和繁殖的最佳環境條件。最近有報道稱,紅海北部的珊瑚礁被破壞了同步產卵的時間。這種破壞的原因尚不清楚。
月光周期帶動了產卵同步。夜間人工光破壞了這些循環,對珊瑚繁殖構成潛在威脅。該研究已經證明在實驗環境中對珊瑚配子發育和產卵有影響。是否會破壞現實世界中的珊瑚產卵,目前尚不確定。
這項研究考察了世界各地的沿海地區,但紅海和波斯灣的珊瑚礁尤其受到光污染的影響。由于紅海的珊瑚礁和波斯灣地區(該地區的珊瑚以其耐熱性和耐高溫能力而聞名)的城市化,且珊瑚礁靠近海岸線,受到夜間人造光的嚴重影響,隨著月相的變化,珊瑚產卵的時間受到干擾,可能會導致新珊瑚數量的減少和珊瑚種群的減少。
至關重要的是,須立即采取行動,減少夜間人工光對這些脆弱海洋生態系統的影響。通過實施限制光污染的措施,保護這些重要的棲息地,保障世界海洋的未來。
參考文獻:
1. https://phys.org/news/2023-05-coastal-coral-reefs-spawning-earlier.html
2. https://www.nature.com/articles/s41467-023-38070-y
3.Citation:Thomas W. Davies et al, Global disruption of coral broadcast spawning associated with artificial light at night, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38070-y. www.nature.com/articles/s41467-023-38070-y
編譯:Daisy
審核:Sara
編輯:Tommy
來源: 中國綠發會