科学家终于搞清了珊瑚如何在珊瑚礁上自我修复

这项发表于《皇家学会开放科学》的研究由昆士兰科技大学地球与大气科学学院的布雷特·刘易斯博士领衔，合作者包括该校的彼得·普伦蒂斯教授、卢克·诺瑟德夫特副教授，西澳大利亚大学的克里斯托·库珀博士以及悉尼科技大学的大卫·萨格特教授。研究探讨了三种珊瑚（莫氏表孔珊瑚、疣状杯形珊瑚和多孔鹿角珊瑚）的碎片如何稳定、长期地附着于礁体基质。

刘易斯博士表示：“全球珊瑚礁正在减少，其恢复往往依赖破碎的珊瑚碎片重新附着并生长，但这一过程并非听起来那么简单。即便经过数十年的珊瑚研究，我们仍未完全了解碎片如何附着，或如何让修复工作更有效。”

### 珊瑚附着的三步过程
研究人员借助先进显微镜发现，珊瑚碎片附着于礁体表面遵循三步序列。刘易斯博士解释：“首先，珊瑚通过组织接触产生免疫反应并转变组织——几乎像是把自己翻转过来。接着，它们用这种新的软组织固定自己。最后，利用一种特殊的附肢，将通常在珊瑚内部的骨骼构建到礁体上，这种附肢能在礁体基质上爬行，通过细胞生长骨骼，并清除路径上的任何病原体或其他生物。”一系列高分辨率成像技术捕捉到了这些阶段，提供了珊瑚细胞生物学异常详细的视图。

### 附着速度与强度的物种差异
刘易斯博士指出，附着附肢的结构对修复结果至关重要，因其影响碎片独立存活的速度。研究发现，尽管总体附着过程在珊瑚物种中具有保守性，但存在明显的生物学差异，影响附着速度和效果。例如，莫氏表孔珊瑚的附肢更大更复杂，附着更快更强；而疣状杯形珊瑚的附肢较细且发育缓慢，初期附着较弱。

### 肠系膜丝与恢复中的自消化
“我们还发现，被称为肠系膜丝的微小线状结构发挥着比之前认为更大且更多样化的作用。”刘易斯博士说。作为珊瑚内部解剖结构的一部分，肠系膜丝通过消化不再需要的自身组织（即“自食”）帮助珊瑚碎片准备附着。这表明它们不仅对附着重要，还有助于珊瑚在组织受损、承受压力或经历变化时恢复和保持韧性。

### 对针对性礁体修复的意义
刘易斯博士表示，这项研究使修复工作超越了统一方法。“通过了解附着过程及物种间潜在的细胞和骨骼差异，我们能更好地选择修复用珊瑚，预测哪些珊瑚在特定环境中生长最好、最快，从而制定相应的修复策略。”

该研究得到了澳大利亚政府研究培训计划、珊瑚礁修复与适应计划（RRAP）以及大堡礁基金会的支持。论文《造礁珊瑚的无性繁殖：深入了解碎片附着以改善修复和预测自然恢复》已在线发表于《皇家学会开放科学》。