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绚烂砗磲 惊艳南海

中科院南海海洋研究所喻子牛团队:成功人工繁育砗磲 7年来在南海放流数十万枚幼贝
喻子牛潜入海底安放砗磲幼贝。(受访者提供)
喻子牛团队在南海放流的番红砗磲。(受访者提供)
喻子牛
被安置在网箱里的砗磲幼贝。(受访者提供)

  每年4月到6月,中科院南海海洋研究所研究员喻子牛都要带着团队,去往位于海南三亚的中科院海南热带海洋生物试验站海洋生物繁育岸基实验基地,在那里开展砗磲人工繁育和增殖放流工作。今年五一假期刚过,他就再次奔赴三亚进行今年的砗磲繁育和放流。

  砗磲(chē qú),是一种重要的大型热带海洋贝类,具有造礁护礁功能,是南海珊瑚礁海洋生态系统的基石之一。过去20年间,因为过度捕捞和海洋环境的不利变化,南海很多砗磲种群数量骤减,某些甚至濒临灭绝。这些年,喻子牛团队一直在海南进行砗磲人工繁育技术研究和资源恢复工作。“人工繁育砗磲将有效恢复我国砗磲资源、逐渐修复和保护南海珊瑚岛礁生态环境。”自2016年在国内首次成功人工繁育砗磲以来,喻子牛团队相继攻克了多个技术难题,7年来他和团队已在南海“种”下数十万枚砗磲幼贝,南海中的“海洋热带雨林”有望再度恢复生机。

  文、图/广州日报全媒体记者 肖欢欢(除署名外)

  潜入海底养育“砗磲宝宝”

  砗磲人工繁育是个细致活,喻子牛和团队一年中大部分时间都在海上漂着,或在海边的繁育基地忙碌着。张跃环、向志明、李军和肖述几位是喻子牛团队中年轻的研究员和副研究员,每次出海前他们都要在三亚做大量准备工作。放流时一次出海就要十几天至几十天,因此准备工作必须细致而周密,包括每个人的食物和潜水装备,船上暂养砗磲用的水槽,出海放流用的网笼、钢钎、水泥板等。

  喻子牛介绍,刚繁育出来的砗磲幼贝不过数厘米大,十分娇嫩。在放流之前要测量这些幼贝的初始尺寸数据,方便将来记录它们的生长情况;到了放流时,喻子牛他们穿上潜水服潜入水下,先把网箱固定在海底适当的地点,然后将一枚枚指甲盖大小的砗磲幼贝安置在网箱中的水泥基座上,为了让这些“宝宝”免遭天敌伤害,网箱还带有一个盖子。

  喻子牛告诉记者,其实他一开始并不会潜水,但因为从事海洋砗磲繁育和放流研究,他专门去学了潜水。基本上每过几个月至半年,他和团队成员就会潜入水下查看砗磲幼贝的长势。而他们团队放入南海最多的是番红砗磲、鳞砗磲和长砗磲。“其中番红砗磲是个头最小的砗磲种类,长约十余厘米,放流数量也最多。”

  经过在海水中2年的生长时间,这些番红砗磲已经长到10厘米左右,可以独自在外面生存了,喻子牛介绍:“它虽然个头小,颜色却十分艳丽,有红、蓝、绿、粉等多种颜色。尤其在远海珊瑚岛礁中,五彩斑斓的砗磲看起来十分惊艳。”

  一场“等不起的试验”

  在海中“种”砗磲,对喻子牛和团队来说是“苦并快乐着”,被阳光暴晒是家常便饭,但他告诉记者,砗磲繁育项目是一场“等不起的试验”。

  砗磲是南海海洋珊瑚礁生态系统的基石,它是世界上最大的双壳贝类,是珊瑚礁生态系统中的主要框架物种,砗磲不仅能造礁、护礁,还可以抵抗海浪、海流对珊瑚岛礁的冲击与侵蚀,确保岛礁的安全。

  而砗磲最独特的性状是其营养方式———通过外套膜内共生的虫黄藻,利用无机营养盐进行光合作用,从而获得生长和呼吸所需营养。因此砗磲又被称为“光合动物”。

  喻子牛介绍,砗磲的生态价值及经济价值都很高,但近20年来却面临危机:一方面,西太平洋及南海周边部分国家的渔民“靠海吃海”,有食用包括砗磲在内的贝类生物的传统; 另一方面,海洋酸化等环境变化也威胁着砗磲的生存环境。而近年来,南海海温升高和海洋pH值的变化对砗磲影响较大,尤其是它们体内的虫黄藻对酸碱度非常敏锐。虫黄藻一旦丢失,砗磲就失去了赖以生存的“靠山”。

  据了解,世界自然保护联盟已将砗磲的全部种类都列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》,而我国《重点保护野生动物名录》也将库氏砗磲列为一级国家保护动物,其他五种包括无鳞砗磲、鳞砗磲、长砗磲、番红砗磲和砗蚝列为二级国家保护动物。在此背景下,喻子牛团队的砗磲繁育项目显得更加紧迫。“要是等到砗磲亲本都找不到了再去做人工繁育那就晚了。”

  24小时守着砗磲“助孕”

  过去7年间,喻子牛团队的任务就是进行砗磲规模化的人工繁育和培育,将被破坏的珊瑚岛礁、砗磲区域及其种群和数量进行恢复,让南海中的“海洋热带雨林”恢复生机与活力。

  一个健康的珊瑚礁生态系统,砗磲生物量最多时可占60%左右。换句话说,如果没有砗磲,一个珊瑚礁系统就不可能健康地存活。刚开始接到砗磲繁育任务时,喻子牛团队心里也没底。但砗磲资源恢复直接关系到南海生态环境保护,这个担子他们必须扛起来。

  砗磲是雌雄同体生物,先排精、再排卵,但南海的砗磲究竟何时排精排卵并没有规律可循。这是人工繁育砗磲面临的第一个难题。“我们就先用笨方法,将砗磲的精和卵分别收集,再放到一起进行‘助孕’。”这项尝试从2016年4月开始,在砗磲繁育季节,喻子牛和同伴一天24小时排班轮流“蹲守”,为的就是不让砗磲错失“怀孕”的机会。“我们并不是简单地将同一只砗磲的精子和卵子放到一起受精,这样会导致砗磲的‘近亲繁殖’,使受精卵的活力和抗病能力大为降低,存活率也很低。” 喻子牛介绍。

  他们尝试为砗磲创造独特的排精排卵和受精环境,严密观察各个砗磲的精卵排放过程,仔细检查记录,将排出的精子和卵子分别收集、保存在水桶中,再让不同个体砗磲的精卵按50∶1的比例进行“异体受精”,最终实现了砗磲精卵的高通量受精孵化。

  喻子牛表示,只要砗磲繁育成功,且前几个月没有被海底的天敌吃掉,接下来它们在海底的存活难度就会逐渐减小。砗磲还有一个特征:幼贝在海水中先是浮游发育,呈浮游生物状态,然后它开始寻求摄入虫黄藻,第一次摄入2~3个,几天后它就能摄入20多个,通过体视显微镜检查可见,砗磲幼贝体内已建立起完整的虫黄藻体系。砗磲把虫黄藻输送到外套膜,虫黄藻在其间生存繁殖,并向砗磲提供养分,两者形成共生关系。待发育二十余天后,砗磲就实现了从浮游生物到底栖生物的“变态”:它不再随着海流飘游,而是渐渐从底部长出足丝,在礁盘上“安家”。于是,砗磲只需要阳光就能在珊瑚礁水下进行光合作用,基本不需再吃别的食物了。

  7年“种”砗磲幼贝数十万枚

  在成功繁育砗磲后,为了让幼贝安全“长大”,还要为它们在南海布置“新家”。“幼贝在深海中的落脚点也很讲究。太深了光照量低,砗磲的光合作用难以进行;如果太浅,海面的波浪、台风和渔船作业都可能让其遭到破坏。” 喻子牛表示,他们通常选择水面下10米到15米左右的背风区礁盘来放养砗磲幼贝。

  带上幼贝,穿上潜水服,喻子牛他们先乘船到达预定水域,随后潜入水中,将水泥板、网箱等陆续放入海中,然后转运到珊瑚礁盘上;紧接着,几人在水下用多根钢钎固定一个带网格的铁箱或PVC笼,再放进水泥板基座,这就是幼贝的“新家”。但想在海底打桩固定可不是容易的事,喻子牛要扛着十多斤重的榔头和队员一起在海底“抡大锤”,不仅是力气活,更是技术活。“往往钉一个钢钎就要一小时,因为海水浮力大,一锤打下去就像打在棉花上。在海底打桩,不到半个小时就能把一瓶氧气耗尽,因为用劲大,必须大口吸气。每次回到岸上我们都浑身酸痛。”

  喻子牛介绍,这些固定在海底的网箱每个可以安放几百枚砗磲幼贝,他们还要用GPS记录下每个网箱的经纬度,以便过段时间回来观察砗磲的生长进度。

  对他们来说,每一批砗磲幼贝被投进海里时,就好像自己的孩子开始独立“闯社会”一样,家长的心总会悬着。让喻子牛欣慰的是,经过他们的摸索,在南海海域,砗磲幼贝放流的成功率已提高到50%左右,达到国际先进水平。截至目前,他们团队投放到南海海底的砗磲幼贝数量已达到数十万枚,目前大多数生长良好。

  相继攻克砗磲人工繁育难题

  为何选择在南海繁育砗磲?喻子牛说,我国海域内的砗磲主要分布生长在文昌以南的热带和亚热带珊瑚礁区,只有在南海才有各种各样的砗磲种类。其中除了番红砗磲个头较小,像库氏砗磲最大可生长到1.3米长,体重可达300千克。

  2016年,喻子牛团队在国内首次成功人工繁育砗磲,随后团队陆续突破了虫黄藻植入、稚贝高效培养等技术难关,攻克了砗磲幼贝变态率极低的世界难题。去年12月,该团队的“番红砗磲子二代(品系)培育”成果通过专家验收,这使得人工繁育砗磲形成有效的繁育闭环,不再需要用野生砗磲做种贝,可以最大程度保护砗磲资源及其生态系统。

  目前,除了库氏砗磲因亲本较少尚未繁育成功外,南海中其他7种砗磲、砗蚝,喻子牛团队都已人工繁育成功。他自豪地表示,随着砗磲资源的陆续恢复,将来大家在南海岛礁不仅能欣赏五彩斑斓的砗磲,还有望发展砗磲生态文化旅游。“相信游客们潜入水下,看到几十厘米乃至1米多长的砗磲时,肯定和我一样赞叹。”

 
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