科学

澳大利亚科科斯群岛外的一个珊瑚群落长1.56公里,相当于100辆公交车

Peter Finch
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在澳大利亚偏远的科科斯(基林)群岛外礁,一个珊瑚群落沿着礁坡绵延超过一公里半,长度相当于一百辆公交车首尾相连。潜水员几十年来一直知道这片礁坡上覆盖着同一种板状珊瑚,但直到有人带着GPS游完全程,才意识到这些斑块可能属于同一个生命结构。

这使得它成为有记录以来最大的珊瑚群落之一,同时也提出了一个生物学家目前无法回答的问题:这是一个生物体,还是许多个?正在进行的基因检测将判定这片礁石上究竟是一个单一生物体,还是一群融合在一起的邻居。

潜水员测量了什么

据昆士兰博物馆(Queensland Museum)与阿德莱德大学(Adelaide University)及詹姆斯·库克大学(James Cook University)联合宣布,这种珊瑚属于厚丝珊瑚属(Pachyseris)的玫瑰珊瑚。它从一端到另一端绵延1.56公里,平均宽度36.5米,覆盖海床面积约56,940平方米,接近八个足球场大小。在主珊瑚体之外,还有200至300米的延伸部分。

该珊瑚群落附着在14至65米深的外礁坡上。在浅水端,休闲潜水员可以轻松到达;在深水端,它进入了海洋生物学家所说的“中光层”——即约30米以下光线暗淡、鲜有潜水员涉足的礁石区域。

第一个注意到它的并非科学家。当地潜水经营者迪特尔·格哈德(Dieter Gerhard)在30多年前就发现了大片这样的珊瑚。但没有人曾沿着它游到尽头。

他们是如何做到的

阿德莱德大学的首席研究员JP·霍布斯(JP Hobbs)与昆士兰博物馆及詹姆斯·库克大学的同事一起,花了数月时间绘制该珊瑚群落的分布图。方法简单而缓慢:霍布斯沿着珊瑚边缘游动,当空气不足而尚未到达尽头时,他用GPS标记停下的位置,以便下一次潜水从那里继续。

他们总共用了12次潜水才勾勒出完整的轮廓。每次潜水都增加了新的长度,沿途测量的宽度则提供了面积估算。这项研究由澳大利亚公园管理局(Parks Australia)资助,是了解科科斯(基林)群岛海洋公园的更广泛工作的一部分,研究结果发表在由新加坡李光前自然历史博物馆(Lee Kong Chian Natural History Museum)出版的《拉弗尔斯动物学通报》(Raffles Bulletin of Zoology)上。

为什么用潜水员而不是无人机或卫星?一片从14米延伸到65米的珊瑚板无法从上方拍摄。在几十米以下的水域,光线太弱,航空或卫星影像无法区分不同的珊瑚,因此必须有人下水。

与其他巨型珊瑚的比较

最近最著名的纪录保持者是在所罗门群岛发现的。国家地理(National Geographic)的一次探险在“三姐妹”地点发现了一个角孔珊瑚属(Pavona clavus)的珊瑚群落,宽34米,长32米,据信已生长了约300年。其首席科学家莫莉·蒂默斯(Molly Timmers)将其与此前的纪录保持者——美属萨摩亚的“大妈妈”珊瑚进行了比较:“如果说‘大妈妈’看起来像一大勺冰淇淋扣在礁石上,那么新发现的这块珊瑚就像冰淇淋开始融化了。”

科科斯群岛的珊瑚是另一种类型的巨人。所罗门群岛的珊瑚群落高大而圆润,而科科斯群岛的厚丝珊瑚则是薄而铺展的片状。从长度来看,它大约是所罗门珊瑚的46倍,覆盖面积大约是其50倍。但从体积或年龄来看,目前还无法判断哪个更大。

澳大利亚在海洋克隆蔓延方面已经拥有一项纪录。在西澳大利亚海岸的鲨鱼湾(Shark Bay),基因检测显示,相距最远达180公里的海草样本均来自同一株植物,覆盖了约200平方公里的海床。相比之下,科科斯群岛的珊瑚要小得多,但它仍将是有史以来测量到的最大的动物群落之一。

尚未解决的问题

这个头条数字是长度,而非单一生物体的证明。一个珊瑚群落由成千上万个微小的珊瑚虫组成,它们彼此是克隆体,都从一个原始幼虫出芽生长。但珊瑚也会断裂,断裂的碎片可以重新生长为独立的群落,共享相同的基因。不同的群落也可能长在一起并融合。一段1.56公里长的珊瑚片可能是上述任何一种情况。

这正是基因检测的目的所在。如果沿珊瑚群落采集的样本携带相同的DNA,那么这块珊瑚就是一个基因个体——尽管即便如此,它也可能是通过碎片而非连续生长扩散的。如果DNA不同,那么这个“群落”就是一群邻居的拼凑体。

还有一个更复杂的问题。对厚丝珊瑚属常见种Pachyseris speciosa的基因组研究发现,它实际上包含多个谱系,它们外观相同但生活在不同深度。由皮姆·邦格茨(Pim Bongaerts)领导的研究人员报告称,这些谱系在浅海和中光层礁石上重叠分布,但在基因上保持独立。在科科斯群岛,一株跨越51米水深的珊瑚正是可能出现这种隐藏分化的地方。

该珊瑚群落的年龄也未知。公告中没有给出生长速率或存在时间的估算,在基因和生长数据公布之前,任何数字都只是猜测。

科科斯群岛为何重要

科科斯(基林)群岛由两个低矮的珊瑚环礁组成,包含27个岛屿,大致位于澳大利亚和斯里兰卡之间,人口约600人。它们在珊瑚礁科学中占有特殊地位。1836年4月1日,小猎犬号(HMS Beagle)抵达此处测量环礁,船上的查尔斯·达尔文(Charles Darwin)在此找到了支持其环礁形成理论的证据,该理论后来以《珊瑚礁的结构与分布》(The Structure and Distribution of Coral Reefs)为题发表。

这些岛屿周围的水域于2022年3月成为两个新的澳大利亚海洋公园的一部分,这两个公园共覆盖圣诞岛(Christmas Island)和科科斯(基林)群岛周边约74.4万平方公里的海域。此次珊瑚调查正是为了解这些公园实际保护了什么而开展的工作之一。

关于科科斯巨型珊瑚的常见问题

世界上最大的珊瑚群落是什么?

所罗门群岛的角孔珊瑚群落宽34米、长32米,被广泛报道为最大的单一珊瑚。科科斯群岛的厚丝珊瑚群落长达1.56公里,但基因检测仍需证明它是一个群落还是多个融合的群落。

一个珊瑚群落是一个动物吗?

一个珊瑚群落由许多珊瑚虫组成,每个珊瑚虫都是一个小动物,它们从一个创始幼虫克隆而来,并通过活组织相连。生物学家通常将整个群落视为一个基因个体。碎片化和融合会使这一图景变得模糊。

科科斯(基林)群岛在哪里?

它们是澳大利亚在印度洋的外部领地,大致位于澳大利亚和斯里兰卡之间。该领地由两个珊瑚环礁和27个岛屿组成,其中只有两个岛屿有人居住。

科科斯珊瑚生长在多深的水域?

它生长在14至65米深的外礁坡上。最深的部分到达中光层,即约30米以下的低光礁石带。

下一步是什么

下一个答案将来自实验室。研究团队正在分析沿珊瑚群落采集的样本DNA,以确定它是一个单一的基因个体、一个由碎片扩散的克隆体,还是多个长在一起的群落。这一结果将决定科科斯珊瑚是以有史以来测量到的最大单一动物之一,还是一个非凡的动物群体载入纪录。

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