所有珊瑚都是动物。在大多数珊瑚物种中，珊瑚个体可以通过无性繁殖产生克隆体。这些具有相同遗传组成的克隆体共同生长，形成庞大的珊瑚群体，并逐渐构建起珊瑚礁。
珊瑚礁为三分之一的已知海洋物种提供栖息地，同时保护海岸线及沿海社区免受风暴和洪水的侵袭。然而，随着气候变化导致海洋热浪越来越频繁、越来越强烈，一些预测甚至认为，珊瑚可能在未来几十年内消失。
当海水温度升高时，珊瑚会排出生活在自身组织中的共生藻。这些共生藻能够通过光合作用，为珊瑚提供生长所需的大部分营养，并赋予它们色彩。失去共生藻后，珊瑚会逐渐变得苍白，这一现象被称为珊瑚白化。
近年来，科学家一直在寻找能够提高珊瑚白化后恢复能力、加快恢复速度的方法。在一项近期发表于《科学进展》的研究中，研究团队发现，濒临死亡的白化珊瑚，仅仅通过与健康的克隆珊瑚短暂接触，就能完全恢复健康。
接触与融合
为了验证健康珊瑚能否通过直接接触帮助白化珊瑚恢复，研究人员开展了一系列实验。
他们首先将长度约为1至1.5厘米的鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）碎片暴露在温暖的海水中，使其发生白化。随后，将这些白化珊瑚与来自同一遗传个体的健康珊瑚碎片配对，将它们组成10对样本。其中5对珊瑚直接接触，另5对则保持5至7毫米的间隔。
结果显示，在直接接触的5对珊瑚中，所有白化珊瑚都在8周内完全恢复，其中一块仅用了4周。 共生藻首先出现在两块珊瑚的接触部位，随后逐渐扩散至整个白化珊瑚，使其重新恢复原有的颜色。
显微图像展示了在12天内，共生藻及其产生的营养物质如何从健康珊瑚转移到白化珊瑚。（图/Danny Collins / Jana Sipkova）
相比之下，没有直接接触的白化珊瑚虽然有些出现了轻微的恢复迹象，却始终无法有效恢复。随着时间推移，它们的表面逐渐被其他藻类覆盖。到第9周，其中2块已经死亡，另外三块的表面也有超过87%的区域被藻类覆盖。
为什么仅仅几毫米的距离，就会造成如此不同的结果？
研究团队利用高分辨率显微镜观察发现，当具有相同基因型的两块珊瑚相互接触时，它们的组织能够融合在一起，形成连接彼此的通道。随后，共生藻及其产生的营养物质便能够通过这些通道，从健康珊瑚直接转移到白化珊瑚体内。 他们观察到，在接触发生3天后，共生藻就已经开始向白化珊瑚转移。
通过组织融合，健康珊瑚将足够的共生藻及其产生的营养物质输送给白化珊瑚，从而启动恢复过程。（图/Danny Collins）
不过，这种组织融合并不会发生在任意两块珊瑚之间。研究人员发现，只有来自同一遗传个体的珊瑚才能通过这种方式实现有效恢复。当健康珊瑚碎片来自不同基因型的珊瑚时，反而会发生拮抗作用，健康珊瑚会逐渐侵占白化珊瑚的组织。
这有些类似于人体的器官移植：来自同卵双胞胎的器官通常更容易被接受，而来自遗传背景不同的捐献者的器官则可能遭到免疫系统排斥。
短暂接触，持续恢复
研究团队还进一步测试了不同的接触时间会如何影响珊瑚的恢复速度。
为此，他们开展了另一组实验，让白化珊瑚与健康珊瑚分别接触1天至3周，再将它们分开，观察白化珊瑚能否继续恢复。
结果发现，接触至少3天，就可以观察到共生藻转移和初步恢复的迹象，但这并不足以保证白化珊瑚最终存活。而只需保持接触至少1周（在少数情况下甚至只需5天），白化珊瑚就能获得足够的共生藻，即使随后与健康珊瑚分开，也能够独立完成后续的恢复过程。
研究人员将白化珊瑚与健康珊瑚碎片配对，发现持续的直接接触能够使白化珊瑚在七周内完全恢复。（视频/Danny Collins）
这些珊瑚在7周内完全恢复，其恢复速度与始终保持接触的珊瑚基本相同。
这一结果让研究团队意识到：推动白化珊瑚持续恢复的主要原因，并不是健康珊瑚不断向其输送共生藻，而是已经进入白化珊瑚体内的共生藻开始自行繁殖。
珊瑚礁的新希望
过去几十年来，研究人员一直在努力开发各种技术和方法，以保护珊瑚免受白化、疾病暴发、海水酸化等威胁。新研究揭示了一种此前未被充分认识的自然恢复机制，这或许能够为白化珊瑚争取宝贵的恢复时间，使其有机会继续生长、繁殖，并参与珊瑚礁的恢复。
不过，要将这一发现真正应用于珊瑚礁修复，仍然面临挑战。由于高效的共生藻转移依赖于具有相同基因型的珊瑚之间的组织融合，这意味着每块白化珊瑚都需要找到与之匹配的健康珊瑚。对于大规模的珊瑚礁修复而言，这显然难以实现。
未来几个月，研究人员计划探索其他向白化珊瑚输送有益共生藻的方法，以摆脱对珊瑚直接接触的依赖。例如，可以在海洋热浪到来之前，从健康珊瑚中提前获取并储备共生藻，待珊瑚发生白化后，再将大量共生藻集中输送到白化珊瑚体内，以加速其恢复。
虽然这种方法能否在自然环境中大规模应用仍有待验证，但这项研究为珊瑚礁修复提供了新的思路。
#参考来源：
https://sustainability.stanford.edu/news/stanford-scientists-discover-way-reverse-coral-bleaching-record-speed/
https://www.science.org/content/article/coral-can-heal-rapidly-bleaching-if-it-touches-clone
https://www.nature.com/articles/d41586-026-03266-x
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh158
#图片来源：
封面及首图:Danny Collins