升温与硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫的生理影响

选择三亚鹿回头近岸海域常见的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)幼虫为研究对象,采用室内连续培养的方法,探究了升温(29℃和31℃)与硝酸盐加富(0、5、20μmol/dm^3)对鹿角杯形珊瑚幼虫共生体的生理影响。结果表明:升温和硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫存活率与共生虫黄藻叶绿素荧光指数(Fv/Fm)无显著影响,但对幼虫附着率的影响表现为明显的交互作用。升温条件下,各处理珊瑚幼虫附着率均显著下降,且硝酸盐加富加剧了升温对珊瑚幼虫附着率的负面影响。再者,升温对幼虫呼吸速率的影响与硝酸盐的浓度有关,5μmol/dm^3硝酸盐处理抵消了升温对幼虫呼吸的促进作用;与此同时,5μmol/dm^3硝酸盐处理提高了幼虫的净光合作用而且光合呼吸速率比(PG/RD)大于2,表明此时珊瑚幼虫共生体系光合作用固定的有机碳为净累积。综上,适量的硝酸盐加富可以缓解升温对珊瑚幼虫代谢的负面影响,但高浓度硝酸盐加富则会不利于鹿角杯形珊瑚幼虫的附着及种群的本地补充。     

膨胀蔷薇珊瑚与壮实鹿角珊瑚的胚胎和幼虫发育

造礁石珊瑚的有性繁殖是修复珊瑚礁生态系统的有效途径之一.文章为国内首次报道造礁石珊瑚有性繁殖和幼体发育过程,为利用有性繁殖技术恢复珊瑚礁生态系统提供了发育生物学上的理论基础.海南省三亚市鹿回头海域的大部分珊瑚在2009年3月底至4月中发生有性繁殖行为.2009年4月11日晚采集膨胀蔷薇珊瑚Montipora turgescens和壮实鹿角珊瑚Acropora robusta自然排放的受精卵,研究其胚胎及幼虫发育的过程.通过连续观察和显微拍摄记录了2种珊瑚的受精卵发育过程,结果显示,受精卵经过分裂变为桑葚胚;桑葚胚经过进一步发育变形为虾片状,进而发育成盘状幼体;盘状幼体由四周向内弯曲形成碗状的结构,进而出现原肠胚及纤毛,发育成为椭圆型或圆形的浮浪幼虫;浮浪幼虫发生附着变态,长出触手,发育成珊瑚幼体.通过观察还发现,膨胀蔷薇珊瑚的卵母细胞中本身就含有黄褐色虫黄藻,壮实鹿角珊瑚的卵母细胞中没有虫黄藻,其共生的虫黄藻足在发育过程中从周围环境获得的.     

泥河湾盆地鹿角梁发现早更新世动物化石和旧石器

泥河湾盆地有成效的科学开拓已经整一个世纪,它以早更新世化石哺乳动物群而名扬世界,现今又以盛产早更新世旧石器遗址而令人密切关注。泥河湾盆地越来越多的考古发现表明,人类走出非洲不可能晚于200万年前。鹿角梁是泥河湾盆地新发现的一处早更新世旧石器地点,出土石制品34件,包括修理品2件、石片18件、石核5件和断块9件,还有大量哺乳动物的骨骼和牙齿化石,其中草原猛犸象（Mammuthus trogontherii）和裴氏板齿犀（Elasmotherium peii）特别引人瞩目。鹿角梁地点所在层位略高于小长梁遗址层位,推测其年龄接近于1.5 Ma。鹿角梁地点的发现,不仅填补了泥河湾盆地早更新世人类遗址序列的一个缺环,而且也增加了泥河湾动物群的一些不多见的化石材料,为研究草原猛犸象和裴氏板齿犀在中国乃至东亚地区的出现和演化提供了实物证据。

     

鼻形鹿角珊瑚对不同温度的响应及白化研究

通过突然升温和缓慢升温2种不同的模式,探讨了不同水温对我国一种鹿角珊瑚Acropora nasuta白化的影响,同时也探讨了珊瑚在白化过程中的适应机制。结果表明,在突然升温模式下,高温(34℃)对共生藻光合系统有非常大的破坏作用。在缓慢升温模式下,共生藻对高温(34℃)表现出了一定的耐受性。在两种不同的升温模式下,共生藻密度与单位面积叶绿素a含量的变化较一致,却与单位共生藻叶绿素a含量的变化不一致。总体而言,共生藻密度与单位面积叶绿素a含量对温度较为敏感。当单位共生藻叶绿素a含量明显下降时,珊瑚已经遭遇到较为严重的环境压力。     

风波浪里放异彩——话说珊瑚

珊瑚以其艳丽多彩、五光十色而令人叹为观止，它们有的象鹿角、蜂巢；有的似脑纹、莲花；还有的如菊花、牡丹，千姿百态、变幻无穷，这彤形色色的珊瑚实际上都是珊瑚虫的遗骨。珊瑚虫是一种低等的无脊椎动物，固定在水底生活，当很多珊瑚虫生活在一起时，它们紧密相连、挤在一起，老的珊瑚虫死后，留下自己的骨骼，而后来的珊瑚虫就在这些骨骼上继续繁衍，随着时间推移，遗体愈堆愈高，并固结在一起，慢慢地成为珊瑚。     

鹿角珊瑚人工养殖的初步研究

为了探讨珊瑚人工养殖的基本条件和方法,分别在陆基水泥池中和海底珊瑚苗床上对3种鹿角珊瑚:粗野鹿角珊瑚(Acropora humilis)、霜鹿角珊瑚(Acropora pruinosa)和松枝鹿角珊瑚(Acropora brueggemanni)的人工养殖进行了实验。结果表明,这3种珊瑚可以在深圳市鹅公湾近岸海域的海底珊瑚苗床上常年生长;在水泥池中当水温低于14℃或高于28℃时珊瑚陆续死亡;这3种珊瑚的生长速度在适温范围内随着水温的升高而加快,最大月生长值是6.05 mm;光照对这3种珊瑚的生长有影响,直接的阳光照射会引起水泥池中珊瑚的死亡。     

海水酸化和升温对孔石藻（Porolithon onkodes）共附生细菌及其诱导珊瑚幼虫附着的影响

珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中一类主要的钙化生物,不仅能够构建、稳固礁体,而且与造礁石珊瑚关系密切,其对造礁石珊瑚幼虫附着的促进作用是退化石珊瑚群落恢复的关键。但是,面对未来气候变化,珊瑚藻对珊瑚幼虫的诱导作用会如何响应,以及该过程是否与藻体共附生细菌群落有关,目前尚不清楚。本文选取了广泛分布于我国南海珊瑚礁生态系统中的孔石藻（Porolithon onkodes）为研究对象,分别采用不同pCO2和温度培养孔石藻31 d,研究不同处理后孔石藻对鹿角杯形珊瑚幼虫附着的影响,并通过分析藻体共附生细菌群落的变化情况,探究细菌多样性与孔石藻对珊瑚幼虫诱导功能的关系。结果表明,与对照组相比,酸化（1200 ppm/1800 ppm pCO2）和升温（30 ℃/32 ℃）均没有显著影响孔石藻诱导鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）幼虫附着,其中温度30 ℃,pCO2 1200 ppm时,珊瑚幼虫附着率最高100.00%。采用16s rRNA高通量测序技术分析了不同处理组孔石藻共附生细菌群落结构及多样性。结果表明,孔石藻共附生细菌主要由变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门等菌群构成,其中变形菌门含量达到40.34%~73.45%;与酸化相比,孔石藻共附生细菌群落对温度变化更敏感,其中32 ℃处理组具有更高的细菌多样性,但经Kruskal-wallis秩和检验显示不同温度和CO2浓度处理组,在门、纲、属水平上细菌多样性、丰度及组成均无显著性差异,说明孔石藻共附生细菌群落结构相对稳定,推测这可能与孔石藻诱导珊瑚幼虫附着不受温度和酸化影响密切相关。研究结果对预测未来气候变化对珊瑚礁生态系统的影响、制定珊瑚礁生态系统保护与修复策略具有重要的理论价值和生态意义。     

海洋酸化没有显著影响成体鹿角杯形珊瑚的钙化作用和光合能力

工业革命以来,人类活动释放的大量CO2进入大气层,不仅产生严重的温室效应,也使得全球海洋出现酸化的现象。造礁珊瑚被认为是受海水酸化影响最大的类群。本研究以鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)为研究对象,通过气体交换法模拟未来的酸化环境(2100年)研究鹿角杯形珊瑚的钙化率和光合能力(Fv/Fm)对酸化的响应。实验设置两个pH组(分别为7.8和8.1),自然光下进行4周的实验,水温控制在(27.5±1)℃。由于珊瑚等生物的代谢过程(主要是呼吸作用),实验系统的pH昼夜变化显著,酸化处理组和对照组的pH分别介于7.69~7.91和7.99~8.29。鹿角杯形珊瑚的生长率介于1.15%~2.09%/周,酸化对鹿角杯形珊瑚的钙化率和光合效率没有显著的影响,鹿角杯形珊瑚对酸化的敏感度低。对比历史研究数据,本研究的结果进一步表明酸化对造礁珊瑚的影响存在种的特异性。推测鹿角杯形珊瑚对酸化的抗性可能与该珊瑚在有光的条件下能够利用HCO-3以及能够上调钙化位点的pH有关。这种特异性的pH缓冲能力使得珊瑚能维持钙化位点钙质基质高的文石饱和度(Ωarag),因此能以小的额外能耗提高造礁珊瑚的钙化率。     

鹿角杯形珊瑚骨骼构造和显微结构的研究

石珊瑚骨骼对重建古海洋古气候环境,评估珊瑚礁对未来气候变化、海洋酸化的响应和反馈,辨识现存造礁石珊瑚种属及其演化途径有着十分重要的作用和意义。为了更好地认知造礁石珊瑚骨骼特征,在三亚海域采集了常见的造礁石珊瑚——鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis,通过扫描电镜(结合EDS能谱仪)、红外分光显微镜分析其碳酸钙骨骼结构和成分的特征,结果表明鹿角杯形珊瑚骨骼主要成分为文石,少数骨骼样品的空腔中发育有极少量方解石矿物。虽然鹿角杯形珊瑚骨骼宏观架构和中观架构在群体间和单体间存在诸多差异,但不同形态的骨骼样品具有基本相同的发育模式和基础结构单元。同时,发现鹿角杯形珊瑚骨骼内部空腔存在有次生文石沉积发育现象,同时常伴生着水镁石矿物的发育,而且这与骨骼中的钻孔穴居动物有很大关联。