台风"鲇鱼"后砗磲(Tridacna gigas)白化现象的气候变化警示:极端天气与海洋生物的适应性研究

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Marine Biodiversity 1.5

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  本研究首次系统报道了台风"鲇鱼"导致菲律宾博利瑙海洋实验室砗磲(Tridacna gigas)大规模白化事件,发现45%白化个体与台风引发的温度骤降、盐度变化及机械应力直接相关,35天后83%个体恢复,揭示了巨型双壳类对极端气候事件的响应机制,为评估气候变化下海洋无脊椎动物适应性提供了重要案例。研究发表于《Marine Biodiversity》。

  

在全球气候变化加剧的背景下,热带海洋生态系统正面临前所未有的压力。其中,珊瑚礁生态系统的"建筑师"——巨型砗磲(Tridacna gigas)作为重要的造礁生物和生态指示物种,其生存状况直接反映海洋环境变化。虽然高温引发的白化现象已被广泛研究,但极端天气事件对这类海洋巨无霸的影响却长期被忽视。2010年超强台风"鲇鱼"的过境,意外地为科学家们打开了一扇观察窗口。

香港理工大学食品科学与营养学系的研究团队联合菲律宾大学海洋科学研究所,对博利瑙海洋实验室海洋苗圃中49,716只砗磲展开追踪研究。这项发表在《Marine Biodiversity》上的工作首次揭示了台风引发的复合环境压力如何导致砗磲特异性白化模式。研究发现不同于高温引发的全面白化,台风"鲇鱼"带来的175km/h狂风和510mm降雨,主要通过三个机制影响砗磲:海水温度骤降、盐度急剧变化(从35ppt降至10-11ppt)以及强浪导致的机械应力。特别值得注意的是,体型巨大的T. gigas由于无法完全收缩外套膜,其边缘部位出现特征性白化(图1a-f),而能完全闭合壳体的亚成体和小型砗磲物种则未受影响。

研究采用的关键技术包括:1)台风前后系统监测(2010年7月vs10月对比);2)量化分析11月3日记录的1,162例白化个体;3)35天恢复期追踪(2010年10月19日-11月23日);4)与2009-2010年厄尔尼诺事件数据的对比。所有观测均在获得许可的海洋苗圃中进行。

【白化模式特征】研究发现台风引发的白化具有明显空间特异性:仅出现在外套膜边缘(图1a-f),这与高温导致的全膜白化形成鲜明对比。显微镜观察证实这是共生虫黄藻(zooxanthellae)选择性排出的结果。

【恢复动力学】跟踪数据显示,83%(429/518)的台风相关白化个体在35天内完全恢复(图1g-h),恢复速度显著快于温度导致的慢性白化个体。这表明砗磲对急性环境扰动具有较强修复能力。

【历史对比】2011-2024年间8次较弱台风(130-165km/h)均未引发类似白化,证实只有超强台风(如"鲇鱼")才足以突破砗磲的生理耐受阈值。这与澳大利亚Orpheus岛和中国南部观察到的砗磲大规模死亡案例形成对比,突显地理差异。

这项研究的重要意义在于:首次证实极端天气事件可通过温度-盐度-机械应力的三重作用导致砗磲特异性白化;建立白化模式与应激类型的对应关系;揭示体型对恢复力的影响机制。研究为预测气候变化下砗磲种群的命运提供了关键参数,也为珊瑚礁生态系统的保护管理提供了科学依据。正如已故菲律宾国家科学家Edgardo D. Gomez教授所强调的,巨型砗磲作为海洋"生态系统工程师",其保护必须纳入气候变化适应战略的核心考量。

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