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中科院南海海洋所喻子牛:拯救海洋貝類,愿南海再現(xiàn)硨磲

廣東科技報(bào)

“我們希望將來(lái)在南海的珊瑚島礁,大家下到海里,可以欣賞五彩斑斕的漂亮硨磲。這不僅能夠恢復(fù)資源,還能發(fā)展出一個(gè)新產(chǎn)業(yè)——硨磲生態(tài)旅游。”

硨磲究竟是怎樣的“佛系”生物?長(zhǎng)期致力于硨磲這一貝類生物研究的中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所研究員喻子牛在一場(chǎng)公開(kāi)演講中介紹,硨磲因像“車渠”而得名,可一輩子不攝食。由于其具有較高的觀賞、生態(tài)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值,正遭遇滅絕危機(jī)。2016年,由喻子牛所領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,克服了近親繁殖、變態(tài)效率低等難題。在此基礎(chǔ)上,未來(lái)硨磲養(yǎng)殖將成為完全綠色的產(chǎn)業(yè),具有良好的發(fā)展前景。同時(shí),喻子牛也呼吁,希望大家一起保護(hù)海洋,守護(hù)海洋生物。

硨磲可一生不攝食,“佛系”說(shuō)法由此而來(lái)

人們熟悉陸地生物,但對(duì)海洋生物相對(duì)陌生,實(shí)際上海洋生物比陸地生物種類更為豐富,如常見(jiàn)的魚(yú)類、海龜、珊瑚等。其中,海洋貝類的種類十分豐富,形狀各異、多彩斑斕。硨磲作為一種貝類,在喻子牛研究看來(lái),它色彩鮮艷、個(gè)頭大,有“貝王”之稱。貝殼表面有四、五道較深的溝槽,像古代馬車經(jīng)過(guò)泥濘道路后留下的“車痕”(“車痕”也稱“車渠”),加之貝殼堅(jiān)如石頭,在“車渠”兩邊加上“石”字,“硨磲”的寫法由此而來(lái)。

硨磲自身鮮艷的顏色吸引著人們的注意,喻子牛在演講中解答了其中的原因?!俺岉岜旧沓擞猩睾拖x(chóng)黃藻之外,它的體內(nèi)還有大量的虹彩細(xì)胞。虹彩細(xì)胞有片層結(jié)構(gòu),可以對(duì)光進(jìn)行衍射、反射、折射,硨磲形成像蝴蝶翅膀、甲殼蟲(chóng)殼、魚(yú)鱗那樣鮮艷的色彩?!?/p>

硨磲是如何進(jìn)食的呢?“它要吃的海洋里面的食物是從進(jìn)水孔被水流帶進(jìn)去,食物被留下食用,水從出水孔再流出來(lái)?!庇髯优=榻B道。硨磲與蟲(chóng)黃藻共生,蟲(chóng)黃藻利用硨磲排出的代謝廢物和二氧化碳為原料進(jìn)行光合作用,合成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供給硨磲;而硨磲則給它提供玻璃暖房式的“住所”、庇護(hù)以及光合作用原料,二者互惠互利、不離不棄。

硨磲之所以被稱為“佛系”生物,是因?yàn)橹灰揽肯x(chóng)黃藻為其提供營(yíng)養(yǎng)即可生活,一生不攝食。喻子牛說(shuō),“這就像科幻小說(shuō)提到的,未來(lái)人類可能不吃食物,利用植物光合作用就可生存。目前人類暫時(shí)做不到,但硨磲早就做到了?!?/p>

硨磲觀賞、生態(tài)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,但正處于滅絕危機(jī)

據(jù)介紹,硨磲具有重要的生態(tài)功能和價(jià)值。硨磲可造礁、護(hù)礁,它的大殼可形成多個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng),為其它生物提供了良好的棲息地、繁育場(chǎng)所;它還可以抵抗海浪、海流對(duì)珊瑚島礁的沖擊與侵蝕,保護(hù)島礁的安全。硨磲體內(nèi)共生了上百萬(wàn)的蟲(chóng)黃藻,蟲(chóng)黃藻作為初級(jí)生產(chǎn)力,是光合作用的源頭。

同時(shí),喻子牛也介紹,硨磲具有較高的觀賞價(jià)值,在水族箱中可與小丑魚(yú)、珊瑚等海洋生物放在一起觀賞,也可像太平洋島國(guó)利用硨磲在特定水域打造生態(tài)旅游,浮潛或潛水都可欣到賞它。由于硨磲受到市場(chǎng)追捧,玉化后的硨磲殼可雕刻做成工藝品,喻子牛及其團(tuán)隊(duì)擔(dān)憂硨磲的經(jīng)濟(jì)價(jià)值會(huì)對(duì)相關(guān)資源產(chǎn)生破壞,造成其消失較快或減少較多的狀況。

過(guò)去,社會(huì)上產(chǎn)生了對(duì)硨磲過(guò)渡捕撈和利用的情況,許多珊瑚島礁的硨磲都被人工盜挖走,危害了整個(gè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。喻子牛及其團(tuán)隊(duì)當(dāng)前的任務(wù)就是對(duì)硨磲進(jìn)行人工繁育研發(fā),將被破壞的珊瑚島礁及硨磲區(qū)域、種群、數(shù)量進(jìn)行恢復(fù),重現(xiàn)往日的輝煌。他提醒著人們,“硨磲是國(guó)家保護(hù)動(dòng)物,國(guó)家法律禁止硨磲、硨磲殼及工藝品的交易行為?!?/p>

硨磲人工繁殖的現(xiàn)實(shí)困境——近親繁殖、變態(tài)效率低

硨磲人工繁殖并非易事,排卵、排精時(shí)間不確定性,近親繁殖,蟲(chóng)黃藻未能自然植入,變態(tài)效率低或失敗等問(wèn)題困擾著喻子牛及其團(tuán)隊(duì)。

由于硨磲是雌雄同體的生物,個(gè)體內(nèi)既有精巢,又有卵巢,成熟的個(gè)體既可排放精子,也可排放卵子,繁育過(guò)程中硨磲排卵、排精的時(shí)間該如何掌握?這是喻子牛及其團(tuán)隊(duì)在研究硨磲人工繁殖任務(wù)時(shí)面臨的第一道難題,他們經(jīng)常定好鬧鐘,半夜等待它產(chǎn)卵和產(chǎn)精。

同時(shí),硨磲近親繁殖的問(wèn)題也困擾著他們,硨磲個(gè)體內(nèi)的精子和卵子受精,會(huì)導(dǎo)致后代生活力弱或者死亡。喻子牛及其團(tuán)隊(duì)想到了解決辦法,“一個(gè)硨磲排放完精子,馬上把它搬到另一個(gè)水槽里,然后再讓它排放卵子,最后讓來(lái)自不同個(gè)體的精卵互相結(jié)合?!?/p>

在大規(guī)模人工繁殖的過(guò)程中,硨磲并不能在自然狀態(tài)下攝取蟲(chóng)黃藻的難題也存在。喻子牛介紹道,“如果蟲(chóng)黃藻不能進(jìn)入幼蟲(chóng)或是進(jìn)入幼蟲(chóng)的數(shù)量較少,研究就等于失敗,因?yàn)楸壤汀!睂⑾x(chóng)黃藻高效地植入硨磲體內(nèi)亟待解決。經(jīng)過(guò)不懈的努力,他們觀察、研究出將收集起來(lái)的蟲(chóng)黃藻通過(guò)浸泡逐漸進(jìn)入硨磲幼蟲(chóng)體內(nèi)的辦法,同時(shí)對(duì)溫度、鹽度、光照進(jìn)行最優(yōu)控制,成功將蟲(chóng)黃藻植入到硨磲幼蟲(chóng)體內(nèi)。

喻子牛還介紹,“硨磲幼體從游泳變成固定在海底的成體狀態(tài),形態(tài)變化過(guò)程稱之為變態(tài)過(guò)程?!弊儜B(tài)過(guò)程是最容易發(fā)生大規(guī)模死亡、使人工繁殖失敗的環(huán)節(jié),團(tuán)隊(duì)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),光線過(guò)強(qiáng)使硨磲變態(tài)效率低或失敗,所以解決辦法是通過(guò)拉上遮簾網(wǎng)以減少光照,再控制溫度、鹽度,達(dá)到比較適宜的條件,使變態(tài)效率提高。優(yōu)化以后,硨磲變態(tài)率達(dá)到30%,生產(chǎn)力得到明顯提高。

硨磲繁育的過(guò)程中還存在一個(gè)難題,養(yǎng)殖系統(tǒng)玻璃缸水槽內(nèi)有著許多絲狀藻,絲狀藻過(guò)多會(huì)纏繞硨磲幼貝,時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致其死亡。喻子牛及其團(tuán)隊(duì)注意到了這個(gè)問(wèn)題,通過(guò)采用生物防治的方法,將適當(dāng)大小、數(shù)量的馬蹄螺和海兔放到培育硨磲幼貝的水槽里,二者幫助將絲狀藻逐漸清理干凈,既省力,又提高效率,使硨磲人工繁育達(dá)到良好的效果。

2016年國(guó)內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,將發(fā)展為綠色產(chǎn)業(yè)

經(jīng)過(guò)幾年的努力,2016年,由喻子牛所領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)首次成功人工繁育硨磲,解決了蟲(chóng)黃藻植入、附著變態(tài)率提高、稚貝培養(yǎng)等系列關(guān)鍵技術(shù),突破了硨磲幼蟲(chóng)變態(tài)率極低的瓶頸,這是保護(hù)硨磲的一大進(jìn)步,國(guó)外媒體對(duì)其進(jìn)行關(guān)注并報(bào)道。

喻子牛表示,其團(tuán)隊(duì)成功繁殖后,希望人工養(yǎng)殖更多硨磲,進(jìn)行資源恢復(fù),擴(kuò)大養(yǎng)殖范圍。有了人工繁育的硨磲,會(huì)進(jìn)行放流增殖,將它們放到原來(lái)生活的島礁,自我生長(zhǎng)、繁衍,還要對(duì)它們進(jìn)行檢查、呵護(hù),直到能夠健康成長(zhǎng)?!皩?shí)際上,硨磲養(yǎng)殖在未來(lái)應(yīng)該是很有前途的產(chǎn)業(yè),它可以像植物利用光合作用一般生存,就像海底的森林一樣,利用光來(lái)生長(zhǎng),不消耗其它生物和飼料,不產(chǎn)生任何污染,是完全綠色的產(chǎn)業(yè)?!?/p>

“我們希望將來(lái)在南海的珊瑚島礁,大家下到海里,可以欣賞五彩斑斕的硨磲。這不僅能夠恢復(fù)資源,而且還能發(fā)展出一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)——硨磲生態(tài)旅游?!庇髯优R埠粲?,希望大家一起保護(hù)海洋,守護(hù)海洋生物,讓海洋生物更加豐富多彩,繁衍更加興旺。

喻子牛,主要從事海洋貝類硨磲的研究。2004年底入選中科院“引進(jìn)國(guó)外杰出人才”計(jì)劃,進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所工作,任責(zé)任研究員,海洋動(dòng)物分子生物學(xué)與遺傳學(xué)學(xué)科組長(zhǎng),博士生導(dǎo)師?,F(xiàn)任應(yīng)用海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任,中國(guó)科學(xué)院湛江海洋經(jīng)濟(jì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)站站長(zhǎng)。多年來(lái)承擔(dān)和參與了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目包括863課題、973課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等。