生物多样性有助于珊瑚礁的繁荣——也可能是拯救它们的策略的一部分

珊瑚礁是许多物种的家园，它们经常被称为“海洋雨林”。Today they face a daunting range of threats, including海洋变暖和酸化,过度捕捞和污染。在世界范围内，超过三分之一的珊瑚种类是珊瑚濒临灭绝。

我是众多科学家中的一员研究珊瑚找到帮助他们生存和恢复的方法。美国国家科学、工程和医学研究院最近的一份报告显示，研究人员正在进行探索很多策略。一些方法，例如通过管理繁殖使珊瑚更能承受压力，已经在小规模发展。其他的，比如把珊瑚转移到新的地方，还没有经过测试。

我自己的工作是研究珊瑚礁上更多样化的珊瑚物种是否能帮助珊瑚生存和繁荣。在今年早些时候发表的一项研究中，我的同事马克干草我找到了证据答案是肯定的。这一发现有助于制定更广泛的策略，使珊瑚礁在变化的海洋中更具弹性。

在自然界中，越多越好

包含许多物种的生态系统比只有少数物种的生态系统更健康吗?这是生态学的中心问题。总的来说，科学家们发现生态系统更加多样化基础的物种——这些定义一个系统并与之不可分割，如森林中的树木——往往是更健康，功能更好。

直到最近，还没有人将这个测试应用到珊瑚礁上。但我们知道，健康的珊瑚礁是由珊瑚主导的多样化、结构复杂的生态系统。相比之下，受到诸如此类压力破坏的珊瑚礁珊瑚白化事件变成了简单的，不那么多样化的景观，通常以海藻为主。

在我们的研究中，我们选择了南太平洋斐济主岛Viti Levu西南海岸的一个珊瑚礁区域。由于过度捕捞和其他与人类有关的活动，这一海岸的许多珊瑚礁已经严重退化，减少了珊瑚的覆盖范围，让海藻占据了主导地位。

横跨太平洋的珊瑚种类有数百种，但规模更小，我们在现场对退化的珊瑚礁进行初步调查时，只发现了5种或更少。由于这些情况反映了世界上许多珊瑚礁正在发生的情况，我们认为这里是一个理想的地方，可以测试珊瑚多样性是否会影响我们预期在未来珊瑚礁上看到的“新常态”。

过度捕捞的珊瑚礁很快就会被海藻占据。某些类型的海藻产生的化学物质会排斥珊瑚和鱼类幼虫，这可能会阻止退化的珊瑚礁恢复。

水下花园

我们的团队在退化的珊瑚礁海床上创建了48块混凝土地块，作为实验珊瑚花园的基地。我们创建了单一物种花园，每个都包含三种珊瑚中的一种Pocillopora damicornis，俗称花椰菜珊瑚;Porites cylindrica又称黄指珊瑚;和鹿角这是鹿角珊瑚为数众多的物种之一。我们还种植了包含这三种植物的混合花园。

我们之所以选择这些珊瑚，是因为它们在太平洋各地的珊瑚礁中很常见，而且是对各种有害干扰表现出不同反应的不同珊瑚科的代表。每个花园共有18个珊瑚个体，共有864个珊瑚。

为了评估每一个珊瑚在生长过程中的表现，我们需要定期将它们从它们的生长地移走。所以我们剪掉了几百个汽水瓶的顶部，在每个瓶子的倒扣处用环氧腻子种上一个珊瑚。

我们把瓶盖嵌在水泥板上，这样我们就可以很容易地拧开每个瓶口，检查里面的珊瑚，然后再拧回去。

在16个月的时间里，我们对这些珊瑚进行了称重，并跟踪了其他衡量它们健康状况的指标，包括组织死亡和有害海藻在每个花园的殖民。

我们一致发现，生长在混合物种花园里的珊瑚比生长在单一物种地里的珊瑚表现更好。在四个月内，混合物种花园的珊瑚生长甚至超过了表现最好的单一物种花园。这表明不同的物种可能会以未知的方式彼此受益，至少在珊瑚群落发展的早期阶段是这样的。

为什么越好越好?

下一个问题是，是什么驱动了我们观察到的这些效应。我们希望在未来的实验中研究一些引线。例如，农民通常会观察到这一点种植多种作物有助于减少传染病的传播在个人。珊瑚礁也会是这样吗?

我们的初步发现为珊瑚礁的未来带来了担忧和希望。如果多样性对珊瑚的健康是不可或缺的，那么持续的物种急剧减少可能会改变这些生态系统，从而导致珊瑚礁进一步减少。在“生态系统引擎”崩溃之前，它能被移除多少部分?

也就是说,很多国家研究院报告中的策略包括在遗传和物种层面利用生物多样性来增强珊瑚礁的恢复力。例子包括种群间的杂交珊瑚;改变珊瑚基因，赋予它们新的功能，比如更高的耐热性;将耐压力珊瑚或珊瑚基因转移到新的地方。

有希望的技术进步，例如从空中绘制珊瑚礁，也可以帮助研究人员评估珊瑚的健康状况，并确定它们所包含的物种。这些基线信息可能有助于更好地为管理和恢复工作提供信息。

珊瑚陷入了困境，但它们的数量还没有减少。也许利用它们残存的生物多样性的力量可以给它们一个战斗的机会。