地球上生物多樣性最豐富的生態系統是什么？

很多人可能會想到熱帶雨林，其實更有可能答案是海洋的珊瑚礁生態系統。

珊瑚礁面積只占海洋總面積的1%左右，卻約有25%的海洋生物圍繞珊瑚礁生存。

圖：白化的珊瑚

不過，美國國家海洋和大氣管理局宣布，全球的珊瑚礁正在經歷有記錄以來第四次珊瑚礁白化事件。

由于珊瑚礁生態系統的重要作用，全球至少有8.5億人會受到嚴重影響，收入降低，以及食物比變得緊缺。

那么，珊瑚礁到底是怎么回事，為什么突然就會經歷白化呢？

Holobionics

珊瑚到底是什么？

珊瑚看起來既像動物，又像植物，所以在分類上有一些迷惑性，以前有人將其歸類為植物，但是現在珊瑚被歸類為刺胞動物，它們是動物。

不過珊瑚并不是一般的動物，我們所說的珊瑚通常是指珊瑚“群”，它是由許多基因相同的珊瑚蟲組成的一個群體，這個被稱為群體模塊化生物。

珊瑚的群體模塊最小單位就是珊瑚蟲，每個珊瑚蟲都是一只獨立的動物，它們呈現囊狀，通常直徑只有幾毫米，長度最多也只有幾厘米。

圖：一種珊瑚的珊瑚蟲

珊瑚蟲通過無性生殖在自己周圍不停產生基因相同的個體（或者說模塊），然后這些相同基因的珊瑚蟲通過活組織相連在一起，形成完整的有機體——也就是我們所說的珊瑚。

雖然珊瑚是群體模塊化的生物，但是它并不是胡亂生長的。

以硬珊瑚為例，每個珊瑚蟲都會在其基部附近分泌出由碳酸鈣組成的外骨骼，這些外骨骼長起來后是具有該物種生物特征的。

珊瑚還有一類是軟珊瑚，它們也是群體模塊化生物，但是它們不會像硬珊瑚那樣完全構建在自己的外骨骼上，這類珊瑚會更像其它刺胞動物。

圖：珊瑚蟲解剖結構

除了珊瑚蟲通過無性生殖創造一個珊瑚之外，每個珊瑚也具備有性生殖的能力，同一種珊瑚會在夜晚一起釋放配子，這些配子在水中自由受精，最終得到珊瑚蟲幼體。

圖：珊瑚有性生殖示意圖

珊瑚蟲幼體不像成年個體那樣固定自己，它們以浮游生物的形式在海洋中自由漂流，直到抓住合適的地方，然后重新發育成珊瑚。

珊瑚礁和白化珊瑚怎么回事？

我們說的珊瑚礁，主要就是由硬珊瑚的外骨骼創建的，它們就是所謂的造礁者。

圖：珊瑚礁主要分布在熱帶海域

珊瑚生活方式非常獨特，雖然有一些珊瑚種類擁有捕食能力，它們會用刺細胞攻擊并麻痹那些靠近它們的小獵物，然后直接吃掉，但是它們也通常不用這種方式獲取能量。

珊瑚獲取能量的主要方式是共生，與它們共生的是蟲黃藻，它們會光合作用為珊瑚提供生存的能量，而作為交換，珊瑚為它們提供繁衍生息的庇護所。

正因為珊瑚的共生體需要光合作用，所以珊瑚礁通常出現在淺海，不過也有一些種類珊瑚不依賴光合作用共生體，它們可以在深海中創造珊瑚礁。

圖：蟲黃藻

實際上，許多珊瑚蟲本身都是透明的，它們的顏色是由共生體產生的，當珊瑚失去共生體的時候，我們就可以透過珊瑚蟲表面看到里面的碳酸鈣外骨骼——呈現白色，這就是珊瑚的白化。

當然，珊瑚白化是一個泛指，因為并不是所有珊瑚蟲都是沒有顏色的，有些種類珊瑚蟲是有自己的顏色的——藍色、粉紅色、紫色或黃色都有，但是共生體的存在也會改變它們本身的顏色。

這種情況下，當珊瑚失去共生體時，顏色也會發生變化（變成自己原有的樣子），也是非常容易辨別。

如果我們想要知道為什么珊瑚白化，只要知道珊瑚為什么失去共生體就行了。

其實，珊瑚和共生體的關系比我們想象得還要密切，那些共生體直接生活在珊瑚細胞的細胞質中。

珊瑚細胞就是共生體的生活繁殖場所，它們不會主動離開珊瑚，不過珊瑚有選擇權，它們會通過免疫系統來保留自己想要的共生體，以及驅逐那些不想要的。

至于珊瑚為什么要驅趕自己原本有用的共生體，其實原因很簡單，這些共生體有時候會變得有毒——真的有毒。

珊瑚驅逐共生體最常見的原因是共生體在珊瑚的細胞中產生了活性氧，這對珊瑚來說是有毒的。

至于為什么共生體好好得突然要產生活性氧，最常見的原因就是水溫發生了變化，隨著生活環境溫度的升高，蟲黃藻會釋放越來越多的活性氧，最終導致珊瑚不得不拋棄它們。

隨著時間推移，白化珊瑚（失去共生體后的樣子）可能會被餓死，因為它們捕獵的效率無法保證自己長期生存。

圖：一個珊瑚白化之后又恢復的情況

不過，等共生體變得無毒，珊瑚又會重新接納它們，也讓自己免受餓死之難，同時顏色也變回正常狀態。

如果白化珊瑚等不到共生體回歸，它們大量餓死的話，那么珊瑚礁也會崩潰，因為珊瑚的碳酸鈣外骨骼隨著珊瑚死亡會裸露出去，碳酸鈣非常容易被腐蝕掉。

最后

從1985年衛星檢測珊瑚礁開始，今年是第四次出現珊瑚礁大量白化的事件，主要原因被認為持續高溫導致的——去年被認為是有記錄以來最熱的一年。

前三次白化事件分別發生在1998年，2010年和2016年，這三次白化事件累計讓全球失去30%-50%的珊瑚礁。

我們前面提到過，珊瑚礁主要是由硬珊瑚的外骨骼構建的，其實硬珊瑚生長外骨骼是非常緩慢的，每年能生長1厘米就很不得了了。

圖：大堡礁曾遭遇過一次嚴重的白化

目前世界上最大的珊瑚礁系統是澳大利亞沿海的大堡礁，它由超過2900個小的珊瑚礁鏈接900座島嶼，綿延2300公里。

一些人認為，珊瑚要形成大堡礁這樣的系統需要200萬年時間，而整個大堡礁的崩潰可能只要短短的幾年時間。

珊瑚礁提供的豐富的漁業資源不必多說，它還對周邊的沙灘還起到保護作用，如果失去珊瑚礁不敢想象其后果。