中國科學院南海海洋研究所珊瑚生物學和珊瑚礁生態(tài)學學科組與香港中文大學Put Ang教授合作，在南海珊瑚有性繁殖模式研究領(lǐng)域取得新進展，研究成果分別以“Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea”、“First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef,Sanya,China”為題，發(fā)表在Frontiers in Marine Science和Bulletin of Marine Science期刊。
珊瑚的繁殖方式主要分為有性繁殖和無性繁殖，其中，有性繁殖是通過雌雄配子的結(jié)合產(chǎn)生新生個體的方式，這種方式對維持珊瑚種群數(shù)量和基因多樣性具有重要的意義。研究珊瑚有性繁殖規(guī)律對于了解珊瑚的種群變化和演替、恢復力、地理分布和進化、珊瑚礁自然恢復是不可或缺的，也可為珊瑚礁生態(tài)修復提供科學指導。
據(jù)團隊前期研究結(jié)果顯示，中國共有造礁石珊瑚2個類群16科77屬445種，主要分布于南海。迄今為止，對南海造礁石珊瑚有性繁殖模式并未有系統(tǒng)的認識。團隊成員對3科（鹿角珊瑚科、裸肋珊瑚科和真葉珊瑚科）5屬（鹿角珊瑚屬、薔薇珊瑚屬、扁腦珊瑚屬、盤星珊瑚屬和盔形珊瑚屬）22種造礁石珊瑚繁殖模式進行了連續(xù)多年 (2009-2021) 原位跟蹤監(jiān)測，基于農(nóng)歷歷法進行繁殖數(shù)據(jù)的分析和整合，發(fā)現(xiàn)珊瑚排放配子行為主要發(fā)生在農(nóng)歷二月至五月 (表1)；鹿角珊瑚為記錄排卵最多的珊瑚，其繁殖行為主要發(fā)生在農(nóng)歷二月至四月，集中在農(nóng)歷三月。珊瑚有性繁殖時間吻合南海北部表層海水溫度上升期。結(jié)合歷史數(shù)據(jù)顯示，珊瑚排卵同步性受到多種因素影響，比如溫度。表層海水溫度在珊瑚排卵前一個月出現(xiàn)明顯過低現(xiàn)象，會導致珊瑚有性繁殖時間相應推遲一個月左右。值得注意的是，不同于其他海域珊瑚排卵的記錄，三亞鹿回頭海域的珊瑚排卵日分散于滿月前，滿月日、滿月后，甚至發(fā)生于新月日，導致難以精準預測珊瑚繁殖日。
此外，研究揭示三亞鹿回頭海域珊瑚有性繁殖存在分批現(xiàn)象 (split spawning)，即同種珊瑚能夠在連續(xù)周/月內(nèi)的多個夜晚排卵。這種現(xiàn)象揭示了一種新的珊瑚有性繁殖策略，即其能夠調(diào)整有性繁殖時間以適應近岸珊瑚礁多變的環(huán)境，從而提高有性繁殖后代存活率。
此項連續(xù)研究工作填補了國內(nèi)關(guān)于南海珊瑚繁殖模式研究的空白，明晰了南海造礁石珊瑚有性繁殖行為、時間（周期）以及影響因素，為促進珊瑚種群恢復提供了科學基礎(chǔ)，更為基于珊瑚有性繁殖提供浮浪幼蟲修復退化珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)提供了可能。
圖 1 南海北部鹿回頭海域珊瑚排卵行為
注： A 芽枝鹿角珊瑚 B 簡單鹿角珊瑚C 細枝鹿角珊瑚 D 精巧扁腦珊瑚 E 美龍式盤星珊瑚 F 中間鹿角珊瑚
表 1 三亞鹿回頭海域造礁石珊瑚排卵有性繁殖時間表
|
Spawned Year(s) |
Lunar month(s) |
Days before (-) or after (+) Full Moon |
Spawning Time |
Sexual Character | |
|
Acroporidae |
|||||
|
Acropora robusta |
2009,2010,2014 |
Mar |
-1,+2,+3 |
21:40 |
Hermaphrodite |
|
A. millepora |
2011,2016,2021 |
Feb,Mar |
-8,-9,+4,+5,+15 |
21:20 |
Hermaphrodite |
|
A. cerealis |
2010,2019,2021 |
Feb,Mar |
-1,-9,+6,+7 |
21:20 |
Hermaphrodite |
|
A. austera |
2016,2018–2021 |
Feb,Mar,Apr |
+0,+4,+9,+11,+15 |
21:40 |
Hermaphrodite |
|
A. muricata |
2017–2021 |
Feb,Mar |
+0,+5,+9,+11,+15 |
21:30 |
Hermaphrodite |
|
A. intermedia |
2013,2016–2021 |
Feb,Mar,Apr |
-8,+0,+5,+7,+9,+15,+16 |
21:30 |
Hermaphrodite |
|
A. digitifera |
2010,2016,2019–2021 |
Feb,Mar,Apr |
-3,-9,+0,+1,+15 |
21:10 |
Hermaphrodite |
|
A. gemmifera |
2013,2014,2016–2021 |
Mar,Apr |
-11,-9,-7,-2,+2,+9,+10 |
21:00 |
Hermaphrodite |
|
A. hyacinthus |
2010,2013,2016–2021 |
Feb,Mar,Apr |
-7,+1,+2,+4,+5,+11,+15 |
21:20 |
Hermaphrodite |
|
A. nana |
2016,2020,2021 |
Mar,Apr |
-2,+0,+1,+15 |
20:20 |
Hermaphrodite |
|
A. microphthalma |
2021 |
Feb |
+4 |
21:20 |
Hermaphrodite |
|
A. papillare |
2010,2011,2013,2021 |
Mar |
-2,-7,+9,+15 |
22:00 |
Hermaphrodite |
|
A. secale |
2010,2011 |
Mar |
-2,+9 |
21:01 |
Hermaphrodite |
|
A. valida |
2010 |
Mar |
-1 |
21:50 |
Hermaphrodite |
|
Montipora turgescens |
2009 |
Mar |
+2 |
21:45 |
Hermaphrodite |
|
Montiporasp. |
2010,2016 |
Feb,Apr |
+2,+9 |
21:40 |
Hermaphrodite |
|
M. digitata |
2016 |
Apr |
-2 |
Hermaphrodite | |
|
M. peltiformis |
2017 |
Apr |
+1 |
21:00 |
Hermaphrodite |
|
Euphylliidae |
|||||
|
Galaxea fascicularis |
2011,2017,2019,2021 |
Mar,Apr |
-9－-3,+1,?? +3,+4,+8 |
19:00-21:00 |
Pseudo-gynodioecious |
|
Merulinidae |
|||||
|
Platygyrasp. |
2016,2018,2019 |
Mar,Apr,May |
-11,+7,+9 |
Hermaphrodite | |
|
P. daedalea |
2014,2016,2020 |
Apr |
+3,+5,+9,+10 |
20:30 |
Hermaphrodite |
|
2020 |
Apr |
+6 |
21:20 |
Hermaphrodite |
相關(guān)論文信息：Sun YF.,Zhang YY.,Jiang L.,Yu XL.,Huang LT.,Yuan T.,...& Huang H. (2024). Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea. Frontiers in Marine Science,11,1418942.
論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1418942
論文第一作者為助理研究員孫有方、副研究員張浴陽，通訊作者為教授Put Ang、副研究員張浴陽和研究員黃暉。
Yu XL.,Sun YF.,Zhang YY.,& Huang H. (2023). First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef,Sanya,China. Bulletin of Marine Science.99 (1):65-66.
論文鏈接：https://doi.org/10.5343/bms.2022.0039
論文第一作者為助理研究員俞曉磊，通訊作者為副研究員張浴陽和研究員黃暉。
以上研究獲得國家重點研發(fā)項目、國家自然科學基金青年基金項目、廣東省自然科學基金面上項目、廣州市基礎(chǔ)與應用基礎(chǔ)研究專項基金等聯(lián)合資助。
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