【蓝色科普】水流环境对珊瑚的重要性
海洋生态环境保护“小百科”
水流环境对珊瑚的重要性
珊瑚与水流的关系
水流（我们也称之为造浪或造流）是珊瑚礁的主要环境要素之一。本身潮汐、波浪的动向就是影响海底珊瑚礁形状的主要因素，珊瑚礁的外沿部分和内部水路的流速通常是30cm/秒以上，有时可以达到100cm/秒以上。另外，珊瑚礁的内侧浅滩平均流速为10cm/秒，水流比较停滞的位置流速会1cm/秒以下。
水流可以为珊瑚虫带来食物（浮游生物），也可以带走珊瑚虫分泌出来的粘液，还可以输送走珊瑚虫排出的卵，而且水流不会对珊瑚的光合作用和呼吸造成负面影响，是关乎珊瑚存亡的重要因素。珊瑚虫除了利用触手摄取悬浮物进食，还要依赖体表渗透与外界环境进行养分交换。这里的关键词“根据渗透进行物质交换”，依赖的是珊瑚虫的表面，从外界吸收养分，又从活体向外界排泄。
物质（特别是气体）交换的效率（渗透效率）是根据渗透速度、体表面积、珊瑚虫体内和体外环境、物质浓度差来决定的。渗透速度在单纯从物质上来讲基本是差不多的，真正左右速度的是珊瑚虫触角的伸展状态和群体生长状态，也就是我们常说的“出毛状态”和“杯口的浓密程度”。在图2中我们可以看到，当触角收缩后，渗透面积自然也缩小了。我们再说说养分的浓度差的重要性。养分交换的效率与养分的浓度肯定是密不可分的，我的理解就像咱们居住的房间，有门有窗户，勤通风，让房间始终保持新鲜空气，我们自然也舒服，相反把人关在一个密闭房间内，可能到最后咱们都会窒息。所以说海水水流与珊瑚的代谢关系密切。大概关系是水流→维持养分浓度→增加渗透率→物质交换率提升→促进代谢（气体/光合作用）。
珊瑚体内和体外的浓度差越大，物质交换的渗透就进行的越快。这句话说的是表述的啥意思呢？举个例子，对环境不适的珊瑚虫体内产生了大量代谢物（过氧化氢之类的），水流是停滞状态，它体表附近的海水中充满了它排出的代谢物，也积累了到很高浓度，浓度差变得很低，这时珊瑚虫再往外排泄就会很困难了。一旦堆积的物质含有对细胞有害的毒素会怎样呢？这就意味着死亡。
根据最近的研究，珊瑚的共生藻受到过剩的光照或者高水温影响产生压力，叶绿素的氧气产生组织达到能量供应过剩状态，会形成活性氧（分子结构与原有的氧分子差别不大，但从化学上讲具有高活跃性，具有非常强的氧化性）。这样就进一步造成本身具有毒性的物质通过活体防御反应，生成细胞渗透性更高的过氧化氢。刚才反反复复说过氧化氢，过氧化氢是啥？大家可以百度一下，它是一种强氧化剂，它的水溶液俗称双氧水，一般应用在医用消毒。这东西如果不快速排出体外，在细胞内高浓度堆积，别说共生藻了，连宿主本体的珊瑚细胞和组织都会遭到破坏。
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水流会抑制珊瑚白化
有研究表明，在自然环境下，由于环境不适造成的珊瑚白化，通过改善水流可以得到抑制。陆地上的树木类高等植物，如果可利用的光能过剩的情况下，反而会阻碍光合作用。“光阻碍”时，生成活跃的活性氧，引起光合能力较弱的细胞造成破坏。珊瑚也是同等原理。
国外有人做了水流改善强光下共生藻不适的实验。在室外的露天开放式水族箱中进行光合作用测试，将1种鹿角珊瑚（Acropora digitifera）作为实验对象，分别放在水流20cm/秒和3cm/秒以下，两种水流环境中，证实了水流高的珊瑚光阻碍情况要好一些。除此之外，在室内再次进行了光阻碍和恢复的实验，得知了光阻碍的抑制效果与水流的流速成等比，如此也证实了水流具有抑制因光阻碍诱发珊瑚白化的作用。捋一下它们的关系，水流→抑制光阻碍→抑制白化。
接下来，又利用了其他品种的珊瑚，鹿角杯形珊瑚（学名：Pocillopora damicornis）和萼形柱珊瑚（Stylophora pistillata）俗称猫骨，在室外同等条件下进行了2年的实验，再一次证实了水流具有抑制白化，促进白化恢复的作用，通过观察骨骼生长量（重量比），20cm/秒是3cm/秒以下环境下的珊瑚生长量达近3倍。而且，这样的对比证实不仅是改善光合作用，还让我们推断水流与珊瑚的代谢具有紧密联系。
那么在无水流环境下生存的珊瑚会变成啥样呢？以需要光合作用的珊瑚为例，我们保留水流，把灯停掉，一周过去后，珊瑚的健康状态不会非常严重。但是当我们把造浪停掉，珊瑚所受到的影响可能是毁灭性的。人类肺部的横膈膜不断将空气输送给肺部无数的小细胞， 鱼类和甲壳类也是通过鳃部非常发达的呼吸器官进行呼吸，不断进行着气体交换，但是珊瑚虫是没有呼吸器官的，只能依赖表皮进行气体交换。
很大一部分珊瑚是要进行光合作用的，我们可以理解为它们也需要二氧化碳。水流是不断调整珊瑚呼吸的，带来珊瑚所需要的物质和气体，然后带走珊瑚不需要的排泄物，这样也就防止了珊瑚窒息，吃的过多或者便秘......
什么样的水流效果最佳？
上面我们说了以几种珊瑚实验，得知了水流具有维持环境让珊瑚健康生长的必不可少的作用。但什么样的水流才是最适合珊瑚生长的呢？共肉较厚软的珊瑚，单方向强流水造成不出毛。上面讲的鹿角珊瑚，如果持续性单方向100cm/秒的水流吹它，会被吹的脱肉死掉。而且根据珊瑚品种的不同，所适应的水流强度也不同。日本的经验是，受水流影响而改变外观形状的硬骨珊瑚，是很可能适应这种强度的水流的，它们可以通过这个强度的浪代谢和光合作用，持续生长。
我个人经验是，观察珊瑚的出毛，通过造浪，让珊瑚的触角伸出来慢慢左右摇晃为最佳，别像坐过山车时的头发那样吹得单方向疯狂舞动，咱们都看着难受呢，珊瑚更不好受。有一部分硬骨开灯的时候不怎么出毛，或者出毛很短，我们可以熄灯后用手机闪光灯照一下观察它们，看看是否疯狂出毛，伸得很长，是否正常摇摆吧。在初始造景时，建议鱼友就将活石造成让水能够充分流通的景观，不要像砌墙一样，从下到上活石将水流挡得死死的，这样不仅要增加造浪设置成本，而且容易造成死角堆积垃圾。在造浪设置方面，很多鱼友都发挥了丰富想象力，有错位和对吹造浪的，造浪泵随机变换强度的，充分利用上水泵水舞出水的，也有大神们利用具有造浪功能水泵研究设置了内循环，这些努力绝对不是白费的，在保证安全的前提下都是极具必要性的。
在下述情况下，最好考虑调整一下造浪:
1、光源（强度、色温）进行调整，改变珊瑚位置的情况；
2、水温上升的情况（适合生长的水温范围内）；
3、添加新的珊瑚，或者将珊瑚移到别的缸内的情况；
4、珊瑚触手异常萎缩、褪色、大量分泌粘液的情况；
5、设置新缸下珊瑚的情况。
近年来，国内外经常能看到大批量珊瑚死亡的新闻报道，适合珊瑚生存、繁衍的环境越来越少了，很大部分都是人类对环境的破坏所造成的。那么作为海水鱼友的我们，应该更加珍惜珊瑚，尽可能的为缸内的珊瑚营造维持更加舒适的环境，这都离不开广大鱼友的实践和创新，以及宝贵经验。
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