珊瑚礁是地球上最多樣且最多產的生態系統之一。然而由於氣候變遷和其他人為因素,珊瑚的廣播產卵,即珊瑚將大量卵子與精子同步釋放到海水中的繁衍方式正受到嚴重威脅,珊瑚可能因此面臨絕種危機。
根據以色列特拉維夫大學的最新研究顯示,紅海埃拉特(阿卡巴灣)附近的某些珊瑚,其獨特同步的廣播產卵方式已完全改變,卵子與精子的釋放不再同步,受精成功的機會因而大幅下降,導致珊瑚無法正常繁衍後代。特拉維夫大學動物系的Yossi Loya教授和博士候選人Tom Shlesinger的這項研究已發表在《科學》期刊,研究中表示珊瑚卵精同步的瓦解已對珊瑚繁衍產生衝擊,加上數量停滯的老化珊瑚,珊瑚生態圈恐面臨嚴重失衡甚至絕種問題。
Loya教授解釋珊瑚大量卵精釋放的方式被戲稱為全世界最大的雜交,是自然界中卵精同步最好的例證之一。每年一次,大量珊瑚沿著幾百公里的珊瑚礁,將卵子和精子同步釋發到開放水域中,受精活動則在隨後發生。因為珊瑚的卵精存活時間只有幾個小時,卵精釋放同步的時間點便成為珊瑚是否能受精的關鍵。正因為這區區一點時間,珊瑚因此演化出非常精準的卵精同步機制。然而這樣的精確同步是跟周遭環境息息相關的,包括海水溫度、太陽輻照度、風、月相和日落時間等。
2015年研究人員開始對埃拉特(阿卡巴灣)的珊瑚進行長期監測,在這四年裡,研究人員在珊瑚六月到九月的年度繁殖期共進行了225個晚上,每晚為時3至6小時不等的田野調查,並對每一種珊瑚產出的卵子和精子做了記錄。對於研究結果,Shlesinger發現一些數量目前數量仍舊豐富的珊瑚,其卵精同步變得十分不穩定,這跟數十年前在同個區域對同種珊所觀察到的卵精高度同步結果大相逕庭。研究人員亦研究了卵精同步性失調與繁殖衰敗的關聯,他們將成千的珊瑚及其所在礁石分區,針對每一區做紀錄並每年返回同區塊檢查,好以追蹤區塊內珊瑚群聚變化的情形,計算出每種珊瑚之出生與死亡的比例。Shlesinger指出埃拉特區域的珊瑚礁雖然整體而言算是健康繁衍的,每年都有很多新的珊瑚出生,但是只要是受到卵精不同步影響的特定珊瑚,都缺乏足量的後代。也就是說,目前看似數量豐富的物種實際上會因為新生珊瑚的不足而瀕臨絕種的危機。
Loya教授總結表示團隊所觀察到的卵精不同步的現象有可能是由以下幾種因素造成的,例如海水溫度,海水溫度對於珊瑚的繁殖週期影響非常大,團隊所研究的區域的氣溫改變非常急遽,正以每十年約0.33攝氏度的速度不斷上升。研究人員發現的珊瑚卵精同步的瓦解是海洋暖化潛在危險的印證。另外一個原因可能與干擾珊瑚內分泌(生殖激素)的污染物有關,由人為活動所造成的污染不斷在海洋環境中累積的。姑且不論造成卵精不同步的確切原因為何,這項發現都可說是及時的警鐘,讓研究人員開始意識到這些細微的改變對於珊瑚生存的威脅。而且卵精失調的現象很可能也在世界各地其他的水域發生。往好處想的話,對於卵精失調跡象的預警,有助於未來研究的方向,及時因應著手於保護面臨潛在絕種風險的珊瑚種類。