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中科院南海海洋所喻子牛:拯救海洋貝類,愿南海再現(xiàn)硨磲

廣東科技報

“我們希望將來在南海的珊瑚島礁,大家下到海里,可以欣賞五彩斑斕的漂亮硨磲。這不僅能夠恢復(fù)資源,還能發(fā)展出一個新產(chǎn)業(yè)——硨磲生態(tài)旅游。”

硨磲究竟是怎樣的“佛系”生物?長期致力于硨磲這一貝類生物研究的中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員喻子牛在一場公開演講中介紹,硨磲因像“車渠”而得名,可一輩子不攝食。由于其具有較高的觀賞、生態(tài)及經(jīng)濟價值,正遭遇滅絕危機。2016年,由喻子牛所領(lǐng)銜的團隊在國內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,克服了近親繁殖、變態(tài)效率低等難題。在此基礎(chǔ)上,未來硨磲養(yǎng)殖將成為完全綠色的產(chǎn)業(yè),具有良好的發(fā)展前景。同時,喻子牛也呼吁,希望大家一起保護海洋,守護海洋生物。

硨磲可一生不攝食,“佛系”說法由此而來

人們熟悉陸地生物,但對海洋生物相對陌生,實際上海洋生物比陸地生物種類更為豐富,如常見的魚類、海龜、珊瑚等。其中,海洋貝類的種類十分豐富,形狀各異、多彩斑斕。硨磲作為一種貝類,在喻子牛研究看來,它色彩鮮艷、個頭大,有“貝王”之稱。貝殼表面有四、五道較深的溝槽,像古代馬車經(jīng)過泥濘道路后留下的“車痕”(“車痕”也稱“車渠”),加之貝殼堅如石頭,在“車渠”兩邊加上“石”字,“硨磲”的寫法由此而來。

硨磲自身鮮艷的顏色吸引著人們的注意,喻子牛在演講中解答了其中的原因。“硨磲本身除了有色素和蟲黃藻之外,它的體內(nèi)還有大量的虹彩細胞。虹彩細胞有片層結(jié)構(gòu),可以對光進行衍射、反射、折射,硨磲形成像蝴蝶翅膀、甲殼蟲殼、魚鱗那樣鮮艷的色彩?!?/p>

硨磲是如何進食的呢?“它要吃的海洋里面的食物是從進水孔被水流帶進去,食物被留下食用,水從出水孔再流出來?!庇髯优=榻B道。硨磲與蟲黃藻共生,蟲黃藻利用硨磲排出的代謝廢物和二氧化碳為原料進行光合作用,合成營養(yǎng)物質(zhì)提供給硨磲;而硨磲則給它提供玻璃暖房式的“住所”、庇護以及光合作用原料,二者互惠互利、不離不棄。

硨磲之所以被稱為“佛系”生物,是因為只依靠蟲黃藻為其提供營養(yǎng)即可生活,一生不攝食。喻子牛說,“這就像科幻小說提到的,未來人類可能不吃食物,利用植物光合作用就可生存。目前人類暫時做不到,但硨磲早就做到了。”

硨磲觀賞、生態(tài)及經(jīng)濟價值高,但正處于滅絕危機

據(jù)介紹,硨磲具有重要的生態(tài)功能和價值。硨磲可造礁、護礁,它的大殼可形成多個小的生態(tài)系統(tǒng),為其它生物提供了良好的棲息地、繁育場所;它還可以抵抗海浪、海流對珊瑚島礁的沖擊與侵蝕,保護島礁的安全。硨磲體內(nèi)共生了上百萬的蟲黃藻,蟲黃藻作為初級生產(chǎn)力,是光合作用的源頭。

同時,喻子牛也介紹,硨磲具有較高的觀賞價值,在水族箱中可與小丑魚、珊瑚等海洋生物放在一起觀賞,也可像太平洋島國利用硨磲在特定水域打造生態(tài)旅游,浮潛或潛水都可欣到賞它。由于硨磲受到市場追捧,玉化后的硨磲殼可雕刻做成工藝品,喻子牛及其團隊擔(dān)憂硨磲的經(jīng)濟價值會對相關(guān)資源產(chǎn)生破壞,造成其消失較快或減少較多的狀況。

過去,社會上產(chǎn)生了對硨磲過渡捕撈和利用的情況,許多珊瑚島礁的硨磲都被人工盜挖走,危害了整個珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。喻子牛及其團隊當(dāng)前的任務(wù)就是對硨磲進行人工繁育研發(fā),將被破壞的珊瑚島礁及硨磲區(qū)域、種群、數(shù)量進行恢復(fù),重現(xiàn)往日的輝煌。他提醒著人們,“硨磲是國家保護動物,國家法律禁止硨磲、硨磲殼及工藝品的交易行為。”

硨磲人工繁殖的現(xiàn)實困境——近親繁殖、變態(tài)效率低

硨磲人工繁殖并非易事,排卵、排精時間不確定性,近親繁殖,蟲黃藻未能自然植入,變態(tài)效率低或失敗等問題困擾著喻子牛及其團隊。

由于硨磲是雌雄同體的生物,個體內(nèi)既有精巢,又有卵巢,成熟的個體既可排放精子,也可排放卵子,繁育過程中硨磲排卵、排精的時間該如何掌握?這是喻子牛及其團隊在研究硨磲人工繁殖任務(wù)時面臨的第一道難題,他們經(jīng)常定好鬧鐘,半夜等待它產(chǎn)卵和產(chǎn)精。

同時,硨磲近親繁殖的問題也困擾著他們,硨磲個體內(nèi)的精子和卵子受精,會導(dǎo)致后代生活力弱或者死亡。喻子牛及其團隊想到了解決辦法,“一個硨磲排放完精子,馬上把它搬到另一個水槽里,然后再讓它排放卵子,最后讓來自不同個體的精卵互相結(jié)合?!?/p>

在大規(guī)模人工繁殖的過程中,硨磲并不能在自然狀態(tài)下攝取蟲黃藻的難題也存在。喻子牛介紹道,“如果蟲黃藻不能進入幼蟲或是進入幼蟲的數(shù)量較少,研究就等于失敗,因為比例太低。”將蟲黃藻高效地植入硨磲體內(nèi)亟待解決。經(jīng)過不懈的努力,他們觀察、研究出將收集起來的蟲黃藻通過浸泡逐漸進入硨磲幼蟲體內(nèi)的辦法,同時對溫度、鹽度、光照進行最優(yōu)控制,成功將蟲黃藻植入到硨磲幼蟲體內(nèi)。

喻子牛還介紹,“硨磲幼體從游泳變成固定在海底的成體狀態(tài),形態(tài)變化過程稱之為變態(tài)過程?!弊儜B(tài)過程是最容易發(fā)生大規(guī)模死亡、使人工繁殖失敗的環(huán)節(jié),團隊經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),光線過強使硨磲變態(tài)效率低或失敗,所以解決辦法是通過拉上遮簾網(wǎng)以減少光照,再控制溫度、鹽度,達到比較適宜的條件,使變態(tài)效率提高。優(yōu)化以后,硨磲變態(tài)率達到30%,生產(chǎn)力得到明顯提高。

硨磲繁育的過程中還存在一個難題,養(yǎng)殖系統(tǒng)玻璃缸水槽內(nèi)有著許多絲狀藻,絲狀藻過多會纏繞硨磲幼貝,時間一長會導(dǎo)致其死亡。喻子牛及其團隊注意到了這個問題,通過采用生物防治的方法,將適當(dāng)大小、數(shù)量的馬蹄螺和海兔放到培育硨磲幼貝的水槽里,二者幫助將絲狀藻逐漸清理干凈,既省力,又提高效率,使硨磲人工繁育達到良好的效果。

2016年國內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,將發(fā)展為綠色產(chǎn)業(yè)

經(jīng)過幾年的努力,2016年,由喻子牛所領(lǐng)銜的團隊在國內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,解決了蟲黃藻植入、附著變態(tài)率提高、稚貝培養(yǎng)等系列關(guān)鍵技術(shù),突破了硨磲幼蟲變態(tài)率極低的瓶頸,這是保護硨磲的一大進步,國外媒體對其進行關(guān)注并報道。

喻子牛表示,其團隊成功繁殖后,希望人工養(yǎng)殖更多硨磲,進行資源恢復(fù),擴大養(yǎng)殖范圍。有了人工繁育的硨磲,會進行放流增殖,將它們放到原來生活的島礁,自我生長、繁衍,還要對它們進行檢查、呵護,直到能夠健康成長?!皩嶋H上,硨磲養(yǎng)殖在未來應(yīng)該是很有前途的產(chǎn)業(yè),它可以像植物利用光合作用一般生存,就像海底的森林一樣,利用光來生長,不消耗其它生物和飼料,不產(chǎn)生任何污染,是完全綠色的產(chǎn)業(yè)?!?/p>

“我們希望將來在南海的珊瑚島礁,大家下到海里,可以欣賞五彩斑斕的硨磲。這不僅能夠恢復(fù)資源,而且還能發(fā)展出一個新的產(chǎn)業(yè)——硨磲生態(tài)旅游?!庇髯优R埠粲酰M蠹乙黄鸨Wo海洋,守護海洋生物,讓海洋生物更加豐富多彩,繁衍更加興旺。

喻子牛,主要從事海洋貝類硨磲的研究。2004年底入選中科院“引進國外杰出人才”計劃,進入中國科學(xué)院南海海洋研究所工作,任責(zé)任研究員,海洋動物分子生物學(xué)與遺傳學(xué)學(xué)科組長,博士生導(dǎo)師?,F(xiàn)任應(yīng)用海洋生物學(xué)實驗室副主任,中國科學(xué)院湛江海洋經(jīng)濟動物實驗站站長。多年來承擔(dān)和參與了多項國家和省部級科研項目包括863課題、973課題、國家自然科學(xué)基金項目、國家自然科學(xué)基金重點項目、廣東省自然科學(xué)基金重點項目等。