每年一次，通常是在夏末日落之后，珊瑚婴儿的形成过程就开始了。
大群的珊瑚产卵，喷出精子和卵子，通常是豌豆大小的束，它们四处漂流，直到遇到其他珊瑚的产卵。受精卵变成珊瑚幼虫——微小而柔软的自由游泳生物——最终定居在海底。在那里，它们像毛毛虫变成蝴蝶一样蜕变成珊瑚虫。这些水螅体一次又一次地克隆自己，最终形成更大的珊瑚群，从而形成珊瑚礁。
这就是典型的造礁珊瑚（例如具有鹿角外观的标志性鹿角珊瑚和鹿角珊瑚）产生后代的方式。这就是他们几百万年来一直这样做的方式。
但在佛罗里达州，这个过程被打破了。
顶级海洋生态学家告诉我，构成珊瑚礁复杂结构并帮助保护沿海社区免受风暴潮影响的大多数硬珊瑚品种都不再在野外生孩子了。至少十年来，甚至可能更长的时间里，研究人员在南佛罗里达州和佛罗里达群岛（美国大陆最大的珊瑚礁所在地）的调查中几乎没有发现任何新的珊瑚婴儿或大多数硬珊瑚的幼体。 “我们只是没有看到新生婴儿，”保护组织珊瑚恢复基金会首席执行官斯科特温特斯说。
温特斯和其他专家表示，虽然许多珊瑚仍在野外产卵——它们释放精子和卵子的部分——但有些东西阻止了产卵最终长成息肉或婴儿。
对于长期陷入困境的珊瑚礁来说，这是一个严重的问题。
佛罗里达州的珊瑚礁生态系统一直面临着从海洋热浪和飓风到疾病和污染的一系列干扰。这些威胁已经杀死了佛罗里达群岛的大部分活硬珊瑚。如果珊瑚礁的繁殖问题持续存在，它可能永远无法恢复，甚至无法自行生存。虽然珊瑚可以通过克隆自身进行无性繁殖，但有性繁殖非常重要，因为它引入了新的遗传多样性，可以帮助珊瑚适应日益恶劣的海洋条件。
现在，为了保持佛罗里达州珊瑚礁的活力，科学家们必须几乎完全在陆地上的实验室中培育珊瑚，那里的水干净且温暖。珊瑚繁殖生物学家玛格丽特·米勒 (Margaret Miller) 表示，这标志着珊瑚礁保护进入了一个新时代——在这个时代，拯救珊瑚需要在人类的照料下对其进行管理。
为什么珊瑚不生孩子？
“我们只是不知道，”温特斯说。
海洋科学家告诉我，对于婴儿半身像没有任何一种解释。相反，生殖过程的每一步都可能在某种程度上受到损害。
在过去的几十年里，佛罗里达州和加勒比海大部分地区的珊瑚礁已经失去了大量可以产卵的大型成年珊瑚群。 2014 年左右，一种名为 “石珊瑚组织损失病”的严重疾病开始在佛罗里达州蔓延，导致数千万珊瑚群死亡，并几乎消灭了当地一些物种。 2023 年发生的有记录以来最严重的海洋热浪再次造成强大打击，导致更多的种群白化和死亡。
这意味着根本没有多少珊瑚可以繁殖。即使那些幸存下来的生物也可能不会产卵，因为它们已经受到白化、疾病或其他威胁的压力。相反，他们只是把精力放在生存上。
产卵的珊瑚会遇到另一个问题：由于只剩下很少的珊瑚群，珊瑚之间的距离往往太远，它们的产卵无法相遇并产生受精卵。他们就像一群性活跃的单身人士，但住得不够近，无法勾搭。
“对于许多物种来说，我们怀疑它们可能距离太远而无法成功受精，”诺瓦东南大学的研究科学家尼克·琼斯说。 “他们只是不见面。”
新的研究表明，珊瑚之间的距离需要在大约 30 英尺以内，其中一个珊瑚的精子才能使另一个珊瑚的卵子受精。 （这也是影响佛罗里达州其他海洋生物的一个问题：个体太孤立，无法找到彼此并交配。）
但即使珊瑚卵确实受精并长成幼虫，它们也面临着额外的挑战。
在生命的最初几天，珊瑚幼虫需要将自己附着在一块裸露的海底，这个过程称为“定居”。一旦它们找到栖息地，就会变成小珊瑚。然而，在佛罗里达州和加勒比海的大部分地区，几乎没有任何空闲空间。它全部被海藻或大型藻类覆盖。近几十年来，由于大型海胆等食藻动物的死亡和污染， 海藻的生长已经失控。
“即使你有足够的幼虫供应，你希望它们定居和成长的栖息地也不是特别健康，”珊瑚恢复组织 SECORE International 的研究主任米勒说。
北卡罗来纳大学威尔明顿分校的海洋生物学家妮可·福加蒂说，更糟糕的是，来自压力过大的父母的珊瑚幼虫可能很虚弱，在找到合适的栖息地之前可能会耗尽能量。即使是定居并转变为小珊瑚的幼虫也必须应对威胁成年珊瑚的同样的干扰，包括污染、热浪和疾病。
这些挑战共同颠覆了佛罗里达州大多数坚硬的造礁珊瑚的有性繁殖。这就是为什么当研究人员寻找婴儿时，他们几乎找不到任何婴儿。在 2023 年发表的一项研究中，包括福加蒂在内的科学家在佛罗里达群岛各地铺设了 5,000 多块赤土砖，众所周知，这些赤土砖上生长着小珊瑚。三年来，他们没有发现任何来自奥比塞拉属的小珊瑚，奥比塞拉是一种重要的造礁珊瑚品种，会产生巨大的块状土丘。他们只发现了鹿角珊瑚属的一个婴儿，其中包括鹿角珊瑚和鹿角珊瑚。 最近在佛罗里达州东南部进行的研究发现，造礁婴儿的数量也同样较少。
但也有例外：少数硬珊瑚仍在繁殖后代，其中包括一种称为大星珊瑚的造礁物种。然而，除了小明星之外，它们中的大多数都被认为是“杂草”——也就是说，它们很常见，而且对气候变暖和疾病等威胁更有抵抗力。琼斯说，虽然小珊瑚正在生孩子，但由于频繁的干扰，这些幼珊瑚仍在努力成长。
珊瑚礁保护的新时代
在某种程度上，珊瑚礁可以在不繁殖后代的情况下生存。息肉可以自我克隆。如果你从珊瑚群中折下一小块珊瑚——包含一个或多个珊瑚虫——它会继续生长并建立自己的珊瑚群。这类似于室内植物切割最终变成全尺寸植物的方式。
但这种繁殖策略有其局限性。同一珊瑚群落的不同部分在很大程度上在基因上是相同的。这可能使它们容易受到气候变暖和疾病等威胁。珊瑚承受压力的能力在某种程度上是由其遗传决定的。拥有的基因多样性越多，某些个体生存的机会就越大。韧性植根于多样性。
再加上气温上升，有性繁殖的缺乏威胁着佛罗里达州珊瑚礁的生存。造礁物种根本无法靠自己生存。为了保持珊瑚种群的生存，科学家必须进行大规模干预。他们将珊瑚群从海洋中带出，然后放入陆地上的水箱中，在那里他们可以确保水况稳定，生存更有保障。在那里，他们手动繁殖群体——通过水温和光线触发它们产卵，并将精子和卵子混合在一起产生幼虫。
米勒说，佛罗里达州当代的珊瑚保护已经变得与拯救大熊猫、黑足雪貂和其他极其稀有物种的努力相似：剩下的珊瑚群已经所剩无几，科学家必须将它们圈养起来并仔细管理繁殖，以避免近亲繁殖和多样性丧失。仅仅通过海洋公园保护野生珊瑚就足够的日子已经一去不复返了。现在保护必须在实验室进行。
“这就是佛罗里达珊瑚现在所在的地方，”米勒说。 “这实际上是诺亚方舟的方法。”
不仅仅是佛罗里达州。米勒说，加勒比大部分地区的珊瑚礁正在朝着同一个方向发展，特别是在 2023 年白化事件之后。加勒比海的珊瑚也在努力生育后代。
“我认为佛罗里达是未来事物的预兆，”温特斯告诉我。
好消息是实验室珊瑚育种取得了令人难以置信的成功。科学家可以让珊瑚在水箱中产下婴儿，而这些婴儿往往具有很高的成活率。具有讽刺意味的是，在陆地上圈养的珊瑚是健康的。更重要的是，研究人员可以在一定程度上培育更能耐受高温或其他压力的珊瑚，然后“种植”它们，或者将它们粘附在海底，以帮助恢复珊瑚礁。
但这还不够。随着海水变暖和风暴变得更加强大，野生海洋对造礁珊瑚越来越不友好。除非通过限制我们释放到大气中的碳来减缓气候变化，否则即使是最好的珊瑚繁殖计划也无法阻止灭绝。
“我们在陆地上在良好的条件下饲养珊瑚，但当我们将它们移栽到外地时，它们往往生活得不太好，因为我们没有解决导致它们陷入这种境地的任何原因，”琼斯说。 “这真是令人沮丧。”
“我们大多数人在佛罗里达州所做的恢复工作并没有突然导致珊瑚礁系统的繁荣，”琼斯说。 “如果没有政府的行动，这不可能只是保护。”
原文： https://www.vox.com/down-to-earth/395569/florida-coral-reef-climate-change-baby-problem