【海洋之谜】珊瑚 绽放海底的生命之花

                               
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珊瑚工艺品精美昂贵，使得珊瑚被过度开采。

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第三海洋研究所研究人员在台湾考察珊瑚礁。

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白化的珊瑚美得令人心惊。

                               
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日本大地震及核辐射的影响开始波及到收藏品市场，生长于日本海域的顶级红珊瑚，价格与去年同期相比涨幅超过2倍。

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历史上，大地震之后珊瑚大面积死亡并非没有先例，2004年印度洋大地震后，就曾因为印尼某岛水平位置升高造成珊瑚礁暴露在水面之上，导致大量珊瑚死亡。而这次除了地震，还有更为严重的核辐射污染，娇嫩的珊瑚面临着更大的生存挑战。
/ Z2 H9 m  a+ B3 x似花非花 五亿年历史的“海之精灵”
6 I/ n; |( ]: Q2 L8 S* F3 A五彩缤纷，千姿百态，随波摇曳在神秘的海底，间或有艳丽的小鱼穿梭其中，这就是美丽的海底之花——珊瑚。
珊瑚礁是自然界最令人赞叹的美景之一，大约10%的鱼类生活在珊瑚礁复杂而精密的生态系统中，著名珊瑚鉴赏家周末先生赞叹珊瑚是“大海的精灵”。珊瑚和珊瑚礁分布于南纬23度到北纬23度之间，然而同一纬度有的海域珊瑚礁密布，有的却连影子也看不到，原来这与珊瑚礁的建造者——珊瑚虫的生活习性密切相关。
珊瑚是地球上最古老的海洋生物，将近五亿年前就出现了。很多人以为珊瑚是植物，其实从生物学的观点来看，珊瑚是动物，是由无数微小的珊瑚虫聚集形成。珊瑚虫是一种腔肠动物，它个头很小，往往只有几毫米，体态玲珑，色泽美丽，十分娇气，只能生活在全年水温保持在22-28摄氏度的水域，且水质必须洁净、透明度高，阳光照射充足，退潮时不能长时间暴露在水面之上，只有满足这些苛刻条件，珊瑚虫才能繁茂生长，建造珊瑚礁。
0 [. J  n8 \' X% O2 _台湾、我国南海诸岛都盛产珊瑚，但印度沿海和南海诸岛纬度接近，却没有珊瑚礁分布，这是因为恒河、印度河把大量泥沙带入海洋，使海水浑浊，“挑剔”的珊瑚虫不喜欢这样的环境。因此，有大河注入的海域不适宜珊瑚生存。
: q1 \# R- X0 O& c( w珊瑚虫的形态就像花朵一样，顶端由一圈圈的触手构成，如同花瓣，而圆筒般的柱部则好比花的子房。珊瑚虫会吸收溶解海水中的碳酸钙，用来制造自己的骨骼。我们一般所见的白色珊瑚，实际上是一个个珊瑚虫死后遗留下来的骨骼，真正活的珊瑚虫是在其上面开着的一朵朵柔嫩的“小花”。
' g+ T* T; H7 D1 ]$ J6 b9 @2 }$ ]$ d在海中，活的珊瑚绚丽多姿，有红有绿，有黄有灰，彼此交错，可谓色彩斑斓。在白天，大多数的珊瑚只露出含有色素的组织以吸收阳光，让身体内部的共生藻进行光合作用；到了晚上才把珊瑚虫伸展出来，这时花朵似的珊瑚虫就成为捕食的工具了。
千年成材 极品红珊瑚称“红色黄金”
1 A2 u  g( M1 Z  A" y在一般人的印象里，珊瑚往往是珍贵而美丽的珠宝，其实那些常被拿来和珍珠、玛瑙、翡翠等并称为珠宝的珊瑚仅是红珊瑚，大多生长在深海，他们不会建造珊瑚礁，并不是构成珊瑚礁的主角；而会建造珊瑚礁的种类，主要分布在热带和亚热带的浅海。
珊瑚长成一厘米粗细，大约需要50年左右，而珊瑚宝石是由天然珊瑚树制成的，天然珊瑚树的生长年龄在500年以上。如果是用于雕刻的材料，起码是要生长800-1000年。红珊瑚是珊瑚中的极品，也是古今中外历代宫廷的装饰品。曹植诗云：“明珠交玉体，珊瑚间木难。”指的就是红珊瑚。
据史书记载，人类对红珊瑚的利用可追溯到古罗马时代。古罗马人认为，珊瑚可以防止灾祸、给人智慧，还有止血和驱热的功能，所以常把红珊瑚枝挂在小孩的脖子上，祈求保佑不出危险。一些航海者则相信佩戴红珊瑚，可以防闪电、飓风，使风平浪静，旅途平安。
, q, k* R% n) A5 H7 T古罗马人称红珊瑚为“红色黄金”，现代西方人则把珊瑚与珍珠、琥珀并列为三大有机宝石。法国罗浮宫珍藏有许多珊瑚精品，珊瑚还是意大利、阿尔及利亚等国家的国石。在印第安文化中，珊瑚被视为大地之母的化身。日本出产的红珊瑚堪称极品，因此日本将珊瑚视为四大国粹之一。
我国是开发和使用珊瑚最早的国家之一，《山海经·海中经》中详细地描述了打捞不到整株珊瑚的遗憾，那时的珊瑚主要用作陈设和装饰。上世纪末，在江苏徐州东汉墓出土的兽形盒砚上，人们见到了最早的珊瑚镶嵌物，它的颜色经过两千年之久依然艳丽动人。此后，辽宁朝阳辽代北塔地宫出土了小型珊瑚法器，江苏无锡元代钱裕墓中出土一件珊瑚桃形饰，都向人们诉说了红珊瑚所经历的早期辉煌。
4 L" |/ ]; k! A珊瑚进入珠宝行列由来已久。《汉武故事》曾把珊瑚与珠玉并列为珍宝；晋代苗常言所撰的《三辅皇图》称：“积翠池中有珊瑚，高一丈二尺，一本三柯，上有四百六十三株，云是南越王越佗所献，号烽火树”；《裴子语林》记载，西晋大官僚石崇与国舅王恺比富：抬出“三尺光彩溢目”的红珊瑚六七枚，而使王恺折服；《本草纲目》的金石部之二，把珊瑚归为“玉类”，与“马脑（释名玛瑙），宝石，琉璃”等齐名；珊瑚与金、银、珍珠、玛瑙、琥珀、琉璃并列被称为佛教七宝；我国清朝二品官员上朝穿戴的帽顶及朝珠，也是由贵重的红珊瑚制成的。
- H. m- }6 a) w: W此降彼升 珊瑚礁兴衰折射地壳变化
# m2 Q% z( |* c珊瑚是珊瑚虫残留的骨骼，经过千百万年的时光，珊瑚骨骼越积越多，终于形成偌大的珊瑚礁和珊瑚岛。然而，并不是所有珊瑚虫都能“造礁”，有虫黄藻共生的造礁珊瑚，生活在阳光充足的浅海水域，珊瑚的五彩正来自各种虫黄藻；另外一类无藻类共生的非造礁珊瑚，大部分生活在较深的海底，它们的身体骨骼很少，不能造礁。
珊瑚虽小，但由于它对环境的苛刻要求，无意中反映了地壳的变化。地壳缓慢下沉，珊瑚礁仍继续生长，并向上、向周围扩展，生长速度与地壳下沉的速度相当或者稍稍超过一些时，珊瑚礁总是处在最佳的深度。然而，当地壳下沉的速度超过珊瑚礁向上生长的速度时，珊瑚礁降到水深80米以下，珊瑚虫也就不能生存，从而使生机勃勃的珊瑚礁变成了死珊瑚礁滩。以后，如果地壳再度上升，水深小于80米，就会再度迎来珊瑚群落重新安家落户，重新建造珊瑚礁。因此，一些科学家认为，地壳变化影响着珊瑚礁的兴衰。
现在的珊瑚都是古珊瑚的后代，美国科学家曾在夏威夷深海中发现一种奇特的珊瑚，这些珊瑚已经存世4265年了，是世界上最古老的海洋生物群落。
海水酸化 大堡礁美景或将消失
2009年5月，号称全球最理想工作——澳洲大堡礁护岛人全球招聘，3.4万人踊跃报名。“最牛招聘”让大堡礁和珊瑚礁再次成为关注的热点。大堡礁是世界上最大、最长的珊瑚礁群，世界七大自然景观之一，被称为“透明清澈的海中野生王国”。遗憾的是，这一海底奇观已入列全球“十大即将消失的美景”中，理由是20年后这里的珊瑚将会灭亡。
全球浅水珊瑚礁的面积大约284300平方公里，仅占大洋面积的0.09%，但生活在这里的海洋生物却占海洋生物总量的四分之一。珊瑚礁生态系统是地球上生物多样性最为丰富的生态系统之一，有2500多种珊瑚礁鱼类和700多种造礁珊瑚，还有大量的植物和无脊椎动物。在所有的海洋生态系统中，珊瑚礁的生物多样性最为丰富，被称为“海洋中的热带雨林”。
但是，这个“热带雨林”现在却面临被毁灭的危险。珊瑚虫的生长环境盐度较高，但全球二氧化碳水平不断升高，提高了海洋酸性，在此过程中，珊瑚难逃被溶解的命运。加上由于被人类认定为“珠宝”，珊瑚被大量无序开采，珊瑚虫生长环境被一再破坏。
5 D4 D! a% B+ ]9 p3 i: ]5 `对造礁珊瑚而言，体内所含的铜、铁、锰和锌等微量金属为其生长所必需，但过量金属亦会对其造成伤害，这是影响造礁珊瑚生存及生殖很重要的因素。研究发现，由于人类活动和海水污染，近海岸的珊瑚骨骼生长规则度明显降低。此外，有毒物质还可能导致珊瑚的代谢变化，降低生长率及繁殖，或者降低生存力。
3 e4 j5 L& ^. p! s; |* P& [如今，拥有全球珊瑚礁30%的东南亚已约有60%的珊瑚礁遭到破坏，未来40年内整个东南亚的珊瑚礁将会全部退化。在我国，有调查资料显示，从20世纪60年代至本世纪初，海南岛近岸浅海的珊瑚礁面积和岸礁长度分别减少了55.57%和59.1%。
$ f7 J6 T( w- W  }0 ]- W如果不及时予以保护，到2060年，将有超过50%的珊瑚礁从地球上消失。令人欣慰的是，珊瑚保护已经被多国重视。红珊瑚被我国列为一级保护动物；在澳大利亚大堡礁绿岛公园，游客被告知不能带走任何自然物体，包括贝壳，违者面临的是高额罚款。
据悉，科学家已经确定了全球珊瑚礁十大重点保护区，分别位于菲律宾、几内亚湾、印尼的巽他群岛、印度洋的南马斯克林群岛、南非东部、北印度洋、日本及中国南部、佛得角群岛、西加勒比海以及红海和亚丁湾。这十大保护区域在全球珊瑚礁总量中占到24%，包含了全球34%的海洋特有生物品种。
  S" b4 e" r1 ?! q珊瑚礁是地球最美的装饰品，像一颗颗闪烁着天蓝、靛蓝和蔚蓝色光芒的明珠。从月球上远望，大堡礁是宇航员可以看到的地球上的惟一生物，美妙绝伦，明艳照人。
（感谢国家海洋局第三海洋研究所林荣澄研究员、牛文涛助理研究员对本文的大力支持）
为珊瑚礁“减负”
墨西哥建水下雕塑园
( o* {3 U& `$ X4 o$ n3 Z在墨西哥坎昆，有一座去年刚刚建成的水下雕塑公园，它的诞生是为了给天然珊瑚礁“减负”。400尊雕塑作品，使这里成为世界上最大的水下雕塑博物馆。
) A. Q1 A& ]1 z& _. C3 m水下雕塑都是用酸碱度平衡的生态混凝土制成，可以让海洋生物附着栖息在其凹凸不平的表面或空隙内，为海洋生物的生长提供良好的条件。
泰勒是水下博物馆的项目负责人，他说：“我想造出一片让人印象深刻的海景。人们可以边游泳边欣赏矗立水中的众多面孔。”曾有潜水员目睹一条鱼啃咬长在雕塑主人公“裤脚”上的海藻，这正合泰勒的心意——他希望这些雕塑变身人工礁，身上能最终“长”出珊瑚。
墨西哥海洋公园每年大约接待80万名游客，给当地海洋生态造成严重压力，对珊瑚礁的影响尤其严重。而一些业余潜水员对珊瑚礁的破坏甚至更大。
3 ^6 o' Z5 G; l- \- B泰勒说，建造水下雕塑公园，可在吸引游客的同时减少“造访”天然珊瑚礁的游客数量。他相信，如果假以时日，雕塑成为珊瑚扎根的“土壤”，一片奇幻之景也将随之诞生。
荧光珊瑚
7 S' R' {* }- ~4 @$ s  y  Z1 d有助研究抗癌药物
* T% i: E( O: x1 u8 E2 D澳洲科学家在豪勋爵岛意外发现色彩鲜艳、带有荧光的浅水珊瑚群。研究人员认为，珊瑚中的鲜红色素有助于研究抗癌药物。
) p) _) G: P5 i5 i$ ~这片色彩鲜艳的荧光珊瑚是在距离澳洲大陆东部600公里的海洋发现的，这些珊瑚带有最强烈的绿色和蓝色，许多还发出红色荧光。研究人员把能够产生红、绿、蓝或黄色素的基因，附着在健康和癌细胞分子上，然后通过特殊的荧光敏感激光显微镜追踪细胞的生长和变化。
' `' s- t% L4 l/ J+ l目前，澳洲科学家正和美国加州大学的科学家合作，研究癌细胞和正常细胞的不同，以及抗癌药物的效用。红色素尤其珍贵，因为它们可让科学家看到生物组织的深层结构。研究人员说，“这些荧光分子正在改变细胞科学和生物医学研究。”
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出人意料
珊瑚与人类共享基因
7 t# n! H% T8 E澳大利亚詹姆斯科克大学遗传学家大卫·米勒等通过DNA比对发现，1376个珊瑚基因中的11%与人类的基因相同。
" S. [; A+ q1 X, D3 T" j" x. h! _这项结果太出人意料了！古老的珊瑚竟然与人类有许多共同之处。该发现推翻了一直得到科学家广泛认同的现有假说，即脊椎动物在进化过程中与无脊椎动物分离很久以后，脊椎动物才发育出了应对更加复杂的全身系统的独特基因。
米勒说，尽管珊瑚拥有华丽的色彩和难以描述的复杂外貌，但它却仅由种类不多的组织所组成。珊瑚的形态非常简单，人类的生理功能则异常复杂。人类与珊瑚共有的许多基因参与了早期神经发育等复杂的生理功能，但珊瑚体内与人类共有基因的功能还是个谜。
该发现表明，曾被认为是脊椎动物独有的许多基因，其实根本不是脊椎动物所发明的。像这些人类与珊瑚共享的基因，有可能是在这些生物体面对着要求其维持较小基因组的压力时，由果蝇和线虫的基因组衍生出来的。