非光合石珊瑚的全球重要性，隐藏的海洋英雄

珊瑚礁通常被称为“海洋雨林”，是地球上最多样化、生态意义最重大的生态系统之一。珊瑚礁由数千种组成，为大量海洋生物提供支持，提供沿海保护，并为人类社会提供宝贵的资源。绝大多数珊瑚物种依靠与光合藻类 (Symbiodinium) 的互利关系（称为光内共生）来满足其能量需求。然而，最近的一项研究强调了一群重要的珊瑚的重要性——那些不维持这种共生关系的珊瑚。这些非光内共生珊瑚占石珊瑚的近 50%，具有独特的生物学特性，可能为珊瑚礁未来的恢复力提供关键见解，尤其是在气候变化面前。

了解珊瑚的光内共生

在了解非光内共生珊瑚的作用之前，必须了解大多数珊瑚与藻类的共生关系。在大多数造礁珊瑚中，光合甲藻（Symbiodinium）生活在珊瑚组织内。这种关系是互惠互利的，藻类为珊瑚提供通过光合作用产生的有机碳，而珊瑚为藻类的生长提供受保护的环境和必要的营养。

这种对光合作用的依赖对于珊瑚的生存至关重要，尤其是在阳光充足的浅水区，光线穿透足以维持共生关系。然而，在水温升高、海洋酸化或污染等压力条件下，珊瑚可能会排出藻类，这一过程被称为珊瑚白化。光共生关系的破坏使珊瑚变得脆弱，因为它们失去了主要的能量来源。

非光内共生珊瑚的独特特征

非光内共生珊瑚，即不依赖与藻类互利关系的珊瑚，是石珊瑚科中一个重要的群体。这些珊瑚包括生活在深水或光照较少环境中的珊瑚，不受光合作用需求的限制。这种对阳光的独立性使它们能够在不同的生态位中茁壮成长，包括光照有限或没有光照的中光层和深海珊瑚礁。

大约 50% 的石珊瑚（超过 700 种）属于这一类。这些珊瑚已经进化到通过其他方式获取能量，主要是通过捕获水柱中的浮游生物或有机物。由于不需要光合作用，这些物种对通常威胁浅水、依赖光的珊瑚物种的环境压力更具抵抗力。

在生长方面，非光内共生珊瑚的生长速度通常比光内共生珊瑚慢。这主要是因为它们必须依靠从周围水中捕获少量有机物质，而不是利用藻类产生的高能量。然而，它们的生长速度较慢并不意味着它们的适应力较弱。相反，它反映了一种强调在低能量环境中生存而不是快速扩张的生命策略。

在气候变化背景下，非光内共生珊瑚最显著的优势是它们对海洋变暖和珊瑚白化的适应能力。与严重依赖稳定温度范围来维持共生藻类的光内共生珊瑚不同，非光内共生物种对热应激的抵抗力更强。这是因为它们不依赖光合藻类，而光合藻类是热诱发珊瑚白化事件的主要目标。

研究表明，非光内共生珊瑚可以在会导致共生珊瑚大规模白化的环境中生存甚至茁壮成长。它们不太容易受到海面温度升高和海洋化学变化的影响，因此在全球气温上升的情况下，它们成为珊瑚保护和修复工作的重要重点。它们能够适应各种环境条件，这使它们成为未来珊瑚礁修复项目的理想候选者，特别是在传统珊瑚物种难以生存的地区。

非光内共生珊瑚在珊瑚礁修复中的潜在作用

鉴于全球珊瑚礁以惊人的速度减少，修复珊瑚礁已成为海洋保护主义者的首要任务。非光内共生珊瑚可能为受气候变化严重影响地区的珊瑚生态系统恢复提供一条新途径。它们对环境压力的耐受性更强，加上它们在更深、更暗的环境中茁壮成长的能力，表明它们可能是重建因海洋温度上升和酸化而退化的珊瑚礁的关键。

非光内共生珊瑚的一个有希望的方面是它们有潜力促进中光层（暮光区）和深海环境中珊瑚生态系统的再生，而这些区域在传统的珊瑚修复工作中在很大程度上被忽视了。这些栖息地可以作为无法在较浅水域生存的珊瑚物种的避难所。

虽然非光内共生珊瑚不是解决珊瑚礁所面临挑战的灵丹妙药，但它们为保护这些重要生态系统的斗争带来了一线希望。它们对热应激的适应力，加上它们在低光环境中茁壮成长的能力，表明它们可以在确保珊瑚礁在气候变化面前生存方面发挥重要作用。

然而，它们生长速度较慢，快速造礁能力有限，这也凸显了保护和恢复传统的光内共生珊瑚物种的重要性。

思考

非光内共生珊瑚如何适应弱光环境？哪些特定的生物过程使它们能够在这些条件下茁壮成长？非光内共生珊瑚比光内共生物种更能抵抗哪些特定的环境压力？非光内共生珊瑚如何为珊瑚礁的整体生物多样性和生态系统功能做出贡献，尤其是在较深或中光带？

参考文献：S. Vuleta, S. Nakagawa & T. D. Ainsworth ，The global significance of Scleractinian corals without photoendosymbiosis.  Scientific Reports volume 14, Article number: 10161 (2024) ，doi.s41598-024-60794-0

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