地球上生物多样性最丰富的生态系统是什么？

很多人可能会想到热带雨林，其实更有可能答案是海洋的珊瑚礁生态系统。

珊瑚礁面积只占海洋总面积的1%左右，却约有25%的海洋生物围绕珊瑚礁生存。

图：白化的珊瑚

不过，美国国家海洋和大气管理局宣布，全球的珊瑚礁正在经历有记录以来第四次珊瑚礁白化事件。

由于珊瑚礁生态系统的重要作用，全球至少有8.5亿人会受到严重影响，收入降低，以及食物比变得紧缺。

那么，珊瑚礁到底是怎么回事，为什么突然就会经历白化呢？

Holobionics

珊瑚到底是什么？

珊瑚看起来既像动物，又像植物，所以在分类上有一些迷惑性，以前有人将其归类为植物，但是现在珊瑚被归类为刺胞动物，它们是动物。

不过珊瑚并不是一般的动物，我们所说的珊瑚通常是指珊瑚“群”，它是由许多基因相同的珊瑚虫组成的一个群体，这个被称为群体模块化生物。

珊瑚的群体模块最小单位就是珊瑚虫，每个珊瑚虫都是一只独立的动物，它们呈现囊状，通常直径只有几毫米，长度最多也只有几厘米。

图：一种珊瑚的珊瑚虫

珊瑚虫通过无性生殖在自己周围不停产生基因相同的个体（或者说模块），然后这些相同基因的珊瑚虫通过活组织相连在一起，形成完整的有机体——也就是我们所说的珊瑚。

虽然珊瑚是群体模块化的生物，但是它并不是胡乱生长的。

以硬珊瑚为例，每个珊瑚虫都会在其基部附近分泌出由碳酸钙组成的外骨骼，这些外骨骼长起来后是具有该物种生物特征的。

珊瑚还有一类是软珊瑚，它们也是群体模块化生物，但是它们不会像硬珊瑚那样完全构建在自己的外骨骼上，这类珊瑚会更像其它刺胞动物。

图：珊瑚虫解剖结构

除了珊瑚虫通过无性生殖创造一个珊瑚之外，每个珊瑚也具备有性生殖的能力，同一种珊瑚会在夜晚一起释放配子，这些配子在水中自由受精，最终得到珊瑚虫幼体。

图：珊瑚有性生殖示意图

珊瑚虫幼体不像成年个体那样固定自己，它们以浮游生物的形式在海洋中自由漂流，直到抓住合适的地方，然后重新发育成珊瑚。

珊瑚礁和白化珊瑚怎么回事？

我们说的珊瑚礁，主要就是由硬珊瑚的外骨骼创建的，它们就是所谓的造礁者。

图：珊瑚礁主要分布在热带海域

珊瑚生活方式非常独特，虽然有一些珊瑚种类拥有捕食能力，它们会用刺细胞攻击并麻痹那些靠近它们的小猎物，然后直接吃掉，但是它们也通常不用这种方式获取能量。

珊瑚获取能量的主要方式是共生，与它们共生的是虫黄藻，它们会光合作用为珊瑚提供生存的能量，而作为交换，珊瑚为它们提供繁衍生息的庇护所。

正因为珊瑚的共生体需要光合作用，所以珊瑚礁通常出现在浅海，不过也有一些种类珊瑚不依赖光合作用共生体，它们可以在深海中创造珊瑚礁。

图：虫黄藻

实际上，许多珊瑚虫本身都是透明的，它们的颜色是由共生体产生的，当珊瑚失去共生体的时候，我们就可以透过珊瑚虫表面看到里面的碳酸钙外骨骼——呈现白色，这就是珊瑚的白化。

当然，珊瑚白化是一个泛指，因为并不是所有珊瑚虫都是没有颜色的，有些种类珊瑚虫是有自己的颜色的——蓝色、粉红色、紫色或黄色都有，但是共生体的存在也会改变它们本身的颜色。

这种情况下，当珊瑚失去共生体时，颜色也会发生变化（变成自己原有的样子），也是非常容易辨别。

如果我们想要知道为什么珊瑚白化，只要知道珊瑚为什么失去共生体就行了。

其实，珊瑚和共生体的关系比我们想象得还要密切，那些共生体直接生活在珊瑚细胞的细胞质中。

珊瑚细胞就是共生体的生活繁殖场所，它们不会主动离开珊瑚，不过珊瑚有选择权，它们会通过免疫系统来保留自己想要的共生体，以及驱逐那些不想要的。

至于珊瑚为什么要驱赶自己原本有用的共生体，其实原因很简单，这些共生体有时候会变得有毒——真的有毒。

珊瑚驱逐共生体最常见的原因是共生体在珊瑚的细胞中产生了活性氧，这对珊瑚来说是有毒的。

至于为什么共生体好好得突然要产生活性氧，最常见的原因就是水温发生了变化，随着生活环境温度的升高，虫黄藻会释放越来越多的活性氧，最终导致珊瑚不得不抛弃它们。

随着时间推移，白化珊瑚（失去共生体后的样子）可能会被饿死，因为它们捕猎的效率无法保证自己长期生存。

图：一个珊瑚白化之后又恢复的情况

不过，等共生体变得无毒，珊瑚又会重新接纳它们，也让自己免受饿死之难，同时颜色也变回正常状态。

如果白化珊瑚等不到共生体回归，它们大量饿死的话，那么珊瑚礁也会崩溃，因为珊瑚的碳酸钙外骨骼随着珊瑚死亡会裸露出去，碳酸钙非常容易被腐蚀掉。

最后

从1985年卫星检测珊瑚礁开始，今年是第四次出现珊瑚礁大量白化的事件，主要原因被认为持续高温导致的——去年被认为是有记录以来最热的一年。

前三次白化事件分别发生在1998年，2010年和2016年，这三次白化事件累计让全球失去30%-50%的珊瑚礁。

我们前面提到过，珊瑚礁主要是由硬珊瑚的外骨骼构建的，其实硬珊瑚生长外骨骼是非常缓慢的，每年能生长1厘米就很不得了了。

图：大堡礁曾遭遇过一次严重的白化

目前世界上最大的珊瑚礁系统是澳大利亚沿海的大堡礁，它由超过2900个小的珊瑚礁链接900座岛屿，绵延2300公里。

一些人认为，珊瑚要形成大堡礁这样的系统需要200万年时间，而整个大堡礁的崩溃可能只要短短的几年时间。

珊瑚礁提供的丰富的渔业资源不必多说，它还对周边的沙滩还起到保护作用，如果失去珊瑚礁不敢想象其后果。