海岸光污染诱使珊瑚礁提前产卵
对于珊瑚繁殖来说，时机决定一切。珊瑚大规模产卵是一种每年一度的自然现象，在满月后的几天里，多种珊瑚会同步释放精子和卵子。这对于大规模珊瑚白化和其他类似事件后珊瑚礁的保护和恢复至关重要。近日，发表于《自然通讯》的一篇论文指出：沿海城市的光污染会诱使珊瑚礁在正常繁殖的最佳时间之外产卵。
通过结合光污染数据和产卵观测，研究人员首次表明，与未照明的珊瑚礁相比，夜间暴露在人工光下的珊瑚在离满月近一到三天的时间里产卵。研究发现，在不同的夜晚产卵可能会降低珊瑚卵受精并存活下来产生新的成年珊瑚的可能性，这会影响珊瑚礁在白化事件和其他干扰后的恢复。
红海的珊瑚礁（例如Eilat/Aqaba湾的珊瑚礁）和波斯湾尤其受到光污染的影响。图源：Sahchaf Ben Ezra
沿海和近海的夜间人工光（ALAN）掩盖自然光，从而威胁珊瑚礁的健康。研究人员使用最近出版的水下光污染图谱，分析了21世纪2135次产卵观测的全球数据集。对于大多数珊瑚属来说，与未照明的珊瑚礁相比，暴露在光污染下的珊瑚在离满月近一到三天的时间里产卵。夜间人工光可能会在满月后的夜晚，在日落和月亮升起之间创造一个可感知的最低照度期，从而提前触发产卵。提前大规模产卵的时间可能会降低卵子受精和存活的概率，这对珊瑚礁系统恢复力所涉及的生态过程有着明显的影响。
珊瑚礁是最具生物多样性、经济重要性和最受威胁的生态系统之一。自20世纪50年代以来，气候变化引发的大规模珊瑚白化事件、栖息地破坏、渔业和污染的综合作用大大减少了珊瑚礁的覆盖率。预计热带珊瑚将在未来100年内完全消失。即使在乐观的政府间气候变化专门委员会（IPCC）情景下，海洋温度仍在持续上升，解决珊瑚礁损失的原因也是一项挑战。要维持未来的珊瑚礁，很可能需要维持健康的珊瑚繁殖，以便在大规模死亡事件和重新进入新的合适栖息地之间恢复。同步集体产卵是一种繁殖策略，包括在一年中的特定夜晚，当地大部分珊瑚种群同时释放大量卵子和精子。产卵同步最大限度地提高了同种动物之间的繁殖接触，并被广泛认为是为了确保珊瑚幼虫扩散、发育和繁殖的最佳环境条件。最近有报道称，红海北部的珊瑚礁被破坏了同步产卵的时间。这种破坏的原因尚不清楚。
月光周期带动了产卵同步。夜间人工光破坏了这些循环，对珊瑚繁殖构成潜在威胁。该研究已经证明在实验环境中对珊瑚配子发育和产卵有影响。是否会破坏现实世界中的珊瑚产卵，目前尚不确定。
这项研究考察了世界各地的沿海地区，但红海和波斯湾的珊瑚礁尤其受到光污染的影响。由于红海的珊瑚礁和波斯湾地区（该地区的珊瑚以其耐热性和耐高温能力而闻名）的城市化，且珊瑚礁靠近海岸线，受到夜间人造光的严重影响，随着月相的变化，珊瑚产卵的时间受到干扰，可能会导致新珊瑚数量的减少和珊瑚种群的减少。
至关重要的是，须立即采取行动，减少夜间人工光对这些脆弱海洋生态系统的影响。通过实施限制光污染的措施，保护这些重要的栖息地，保障世界海洋的未来。
编译：Daisy 审核：Sara
参考资料：
1.https://phys.org/news/2023-05-coastal-coral-reefs-spawning-earlier.html
2.https://www.nature.com/articles/s41467-023-38070-y
3.Citation：Thomas W. Davies et al, Global disruption of coral broadcast spawning associated with artificial light at night, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38070-y. www.nature.com/articles/s41467-023-38070-y
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