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进化拯救与灭绝之间的平衡:造礁珊瑚在变暖世界中的适应潜力 |科学
造礁珊瑚在变暖世界中的适应潜力
来源:Science Magazine进化塑造了地球上所有的生态系统。但现在,随着人为温室气体排放使我们的星球迅速变暖,科学家们质疑热适应是否能够跟上变暖的步伐(
1),特别是在关键的栖息地形成物种中。由于气候变化,珊瑚礁正遭受前所未有的衰退,海洋热浪引发珊瑚大规模死亡,威胁生态崩溃(
2)。
热带珊瑚礁蕴藏着海洋生物多样性的四分之一,并支撑着数亿人的生活 (
3)。然而,造礁珊瑚与其进行光合作用的微藻之间微妙的共生关系在热应激下崩溃,引发共生体丧失,或珊瑚白化,并最终导致死亡。因此,目前正在考虑采用辅助进化等新型珊瑚礁管理干预措施,以增强珊瑚对变暖的适应能力,例如通过选择性育种或辅助基因流(
4理论工作表明,增加耐热性可以减少本世纪珊瑚的损失,但现实世界中一直缺乏对进化潜力的估计(
5,
6)。我的博士学位使用一套互补的方法解决了这一差距,提供的结果直接告诉我们对气候变化下珊瑚礁未来的期望,以及我们如何设计新颖的保护策略以增强适应潜力。
几十年来,我们的海洋一直在变暖,这一事实引发了我的第一个研究问题:珊瑚礁是否已经适应了热应激?为了解决这个问题,我以帕劳为研究对象,该国的珊瑚礁系统在 1998 年、2010 年和 2017 年经历了严重的海洋热浪,但在每次连续事件中遭受的白化程度都较轻。通过模拟耐热性的历史变化,并将这些情景与观察到的白化和热应激进行比较,我发现自 20 世纪 80 年代以来,珊瑚礁的耐热性可能每十年增加约 0.1°C,大约是海洋变暖速度的一半(
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