海岸光污染誘使珊瑚礁提前產(chǎn)卵

對于珊瑚繁殖來說，時機(jī)決定一切。珊瑚大規(guī)模產(chǎn)卵是一種每年一度的自然現(xiàn)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(guī)模珊瑚白化和其他類似事件后珊瑚礁的保護(hù)和恢復(fù)至關(guān)重要。近日，發(fā)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(chǎn)卵。

通過結(jié)合光污染數(shù)據(jù)和產(chǎn)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(chǎn)卵。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的夜晚產(chǎn)卵可能會降低珊瑚卵受精并存活下來產(chǎn)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(fù)。

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(jì)2135次產(chǎn)卵觀測的全球數(shù)據(jù)集。對于大多數(shù)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(chǎn)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(chuàng)造一個可感知的最低照度期，從而提前觸發(fā)產(chǎn)卵。提前大規(guī)模產(chǎn)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(tǒng)恢復(fù)力所涉及的生態(tài)過程有著明顯的影響。

珊瑚礁是最具生物多樣性、經(jīng)濟(jì)重要性和最受威脅的生態(tài)系統(tǒng)之一。自20世紀(jì)50年代以來，氣候變化引發(fā)的大規(guī)模珊瑚白化事件、棲息地破壞、漁業(yè)和污染的綜合作用大大減少了珊瑚礁的覆蓋率。預(yù)計(jì)熱帶珊瑚將在未來100年內(nèi)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(xù)上升，解決珊瑚礁損失的原因也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。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(guī)模死亡事件和重新進(jìn)入新的合適棲息地之間恢復(fù)。同步集體產(chǎn)卵是一種繁殖策略，包括在一年中的特定夜晚，當(dāng)?shù)卮蟛糠稚汉鞣N群同時釋放大量卵子和精子。產(chǎn)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(rèn)為是為了確保珊瑚幼蟲擴(kuò)散、發(fā)育和繁殖的最佳環(huán)境條件。最近有報道稱，紅海北部的珊瑚礁被破壞了同步產(chǎn)卵的時間。這種破壞的原因尚不清楚。

月光周期帶動了產(chǎn)卵同步。夜間人工光破壞了這些循環(huán)，對珊瑚繁殖構(gòu)成潛在威脅。該研究已經(jīng)證明在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中對珊瑚配子發(fā)育和產(chǎn)卵有影響。是否會破壞現(xiàn)實(shí)世界中的珊瑚產(chǎn)卵，目前尚不確定。

這項(xiàng)研究考察了世界各地的沿海地區(qū)，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(qū)（該地區(qū)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(yán)重影響，隨著月相的變化，珊瑚產(chǎn)卵的時間受到干擾，可能會導(dǎo)致新珊瑚數(shù)量的減少和珊瑚種群的減少。

至關(guān)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(tài)系統(tǒng)的影響。通過實(shí)施限制光污染的措施，保護(hù)這些重要的棲息地，保障世界海洋的未來。

參考文獻(xiàn)：

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