2022-07-12 01:45:12
2018年4月9日（农历2月24日），中国科学院南海海洋研究所珊瑚生物学和珊瑚礁生态学学科组黄晖研究员所带领的团队在三亚迎来了不眠的一夜。经过一段时间的监测和蹲守，他们在这个春风沉醉的晚上，等到了一年一度的珊瑚“相亲大派对”。
正在排精卵的美丽鹿角珊瑚
正在排精卵的中间鹿角珊瑚
正在进行研究工作的黄晖团队成员
分身有术 + 多生快长——
讲传宗接代，珊瑚是认真的
繁衍后代是生物的本能，传宗接代不光是人生的头等大事，也是地球上任何一种生物生命旅程中的头等大事。讲起传宗接代，珊瑚真是技能满格！
珊瑚的繁殖分为无性繁殖和有性繁殖，而且生命周期中无性繁殖和有性繁殖无缝衔接，让珊瑚礁发展成为结构宏伟、体量庞大的海底巨观。
无性繁殖又分为出芽繁殖和分裂（断枝）繁殖。出芽繁殖是从母体上萌发一个新的、基因完全相同的珊瑚虫。分裂（断枝）繁殖由是折断的珊瑚枝落在母体附近的海床上，形成一个新的、基因虽然相同，但物理上与母体分开的种群。
珊瑚的无性繁殖
有性繁殖似乎不用我们详细介绍了，亲体经过减数分裂产生雌雄配子（卵子和精子），再由精卵组合发育成新的个体。这是生物界最为普遍的繁殖方式。珊瑚的有性繁殖正是其向高级生物进化的证明。
珊瑚的有性繁殖方式分排卵型和排幼型两种，绝大多数造礁石珊瑚是排卵型的，一般一年排一次卵。排卵型的珊瑚将卵和精子同时排出体外，在海水中完成受精，发育成浮浪幼虫后再附着生长。
大多数造礁石珊瑚是排卵后体外受精的
排幼型的珊瑚在体内受精，在母体内发育成浮浪幼虫后离开母体（这种妈妈似乎更有爱一些哦）。排幼型的鹿角杯形珊瑚，在温度适宜的时候，几乎每个月都可排出幼虫。也有些珊瑚既可排卵，也可排幼。
排幼型的猩红筒星珊瑚精子进入雌体使其受精
排幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫刚刚从母体出来“浪”
不可描述的狂欢盛会——
奇妙的珊瑚同步生殖现象
即使同样是排卵型生殖，不同种、不同海域的珊瑚也会在生殖时间、生殖力、雌雄性比等方面存在差异。但神奇的是，同一海域的一种或多种珊瑚往往会同时排精卵，具有高度的同步性。
在澳大利亚的大堡礁海域，每年10月至12月间，不同地点大约有几次同步产卵的巨大盛会，上百种珊瑚排出的卵子和精子形成了一场场炫目的“暴雪”，只不过这雪是向上漂浮的，而且颜色是红、黄、橘等色。
大堡礁的“暴雪”
印度-太平洋区系珊瑚一般在每年3-4月产卵，在黄晖团队多年监测研究的三亚鹿回头海域，珊瑚同步排卵日期通常在3月底至5月，满月前后，时间在日落后的2-4小时，水体温暖、风平浪静的时候。原理大约是太阳辐射或风场暗示了产卵的月分，月亮周期提示了日期，而日落或者是月光激发了珊瑚虫的排卵。当然，水温和潮汐也很重要。这是一种优雅、精准的周期循环，实在让人感叹大自然的天道不爽！
产卵的珊瑚虫可能释放了某种信息素，暗示周围的种群来加入，造成这种同步行为。而卵子还会释放引诱同种雄性的化学物质，以便在一片混乱的环境中能正确地找到配偶。在受精完成后，卵外面会立即形成膜状屏障阻止其他精子的进入。
珊瑚受精过程
同步产精卵增加了卵子受精的成功率和安全性。要知道，每次珊瑚的繁殖盛会，也成为了珊瑚礁生物们的“大食会”，对于它们来说，营养丰富的珊瑚卵是不可多得的“美味”。而这种同步排卵的“人海策略”使得即便赶来的掠食者们吃得饱饱的，也还是有大量的卵可以存活下来。
对鹿回头海域几种鹿角珊瑚的繁殖机理研究显示，珊瑚精卵结合之后即开始分裂、变形，产卵约24-36小时后形成浮浪幼虫，产卵约96小时后开始附着变态生长，成为“奠基人”，不断分裂形成群体。
壮实鹿角珊瑚由受精卵发育成珊瑚幼体的过程
打造温馨的珊瑚幼儿园——
珊瑚礁人工修复的神奇操作
上世纪80年代，各国科学家们开始研究人工培育造礁石珊瑚技术，用于开展珊瑚礁生态修复。早先主要采用断枝培育移植方法，但是这一方法带来三方面问题：
一是需要采集大量的珊瑚供体，在健康的母体珊瑚上采集供体会对母体造成破坏。
二是被移植的个体如果处在环境差异较大的移植地，生长和存活并不理想。
三是大量相同基因的克隆体会为珊瑚礁的长期生存埋下隐患，面对传染病和环境变化，往往出现“一损俱损”的情况。
因此，近十年来，利用珊瑚的有性繁殖进行修复受到越来越多研究者的认可。其优势恰恰就是避免了无性繁殖的不足，而其中最重要的就是在变化多端、不可预测的环境里，有性繁殖产生的遗传多样化个体，比基因同质不变的无性繁殖个体更有优势。
中国科学院南海海洋研究所珊瑚生物学和珊瑚礁生态学学科组黄晖团队以位于海南三亚的中国科学院热带海洋生物实验站为依托，建立了珊瑚苗种繁育基地，人工收集珊瑚排放的卵子精子或幼虫进行培育。目前这个“幼儿园”培育的主要种类已达10余种，如壮实鹿角珊瑚、美丽鹿角珊瑚、芽枝鹿角珊瑚、鹿角杯形珊瑚、青灰蔷薇珊瑚、膨胀蔷薇珊瑚、指状蔷薇珊瑚和精巧扁脑珊瑚等。
珊瑚“幼儿园”
已有众多珊瑚幼儿“入托”了
根据胚胎解剖和实践经验，黄晖团队已经基本能预报每年珊瑚排卵的时间。但是不怕一万，就怕万一，这“相亲大派对”错过一次，就要再等一年。所以研究人员再结合“守株待卵”的笨办法，在繁殖季夜夜蹲守，争取收集到充足的精卵，有时甚至等到凌晨。
成簇的卵已经聚集到了口盘处，预示着排卵即将开始
收集到的珊瑚精卵
2016年黄晖团队收集并培育珊瑚幼虫74万个，2017年培育珊瑚幼虫45万个。收集的浮浪幼虫或发育成珊瑚幼体后，运送至珊瑚礁生态修复示范区进行放流，为我国的珊瑚礁人工修复工作点燃了可以燎原的星星之火。
离开了“幼儿园”，它们将在大海里茁壮成长
声明：文中资料和图片主要来自黄晖团队的研究成果，并参考了以下文献、著作或记录片。
1、《海洋生物学》第6版，北京大学出版社，2011.
2、《雌雄争霸战》，BBC地球故事系列，辽宁教育出版社，2002.
3、《海洋中的爱与性》，北京联合出版公司，2017.
4、《蓝色星球2》，BBC
5、《大堡礁的月亮魔咒》，NHK
6、《守护南海珊瑚林》，武汉电视台“科技之光”栏目
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