研究：重建退化的珊瑚礁，播放健康的声音

由 The Conversation 于 2022 年 10 月 29 日上午 12:17 发表

[作者：Dominic McAfee、Brittany Williams、Lachlan McLeod 和 Sean Connell]

想象一下，您在美食广场，被宠坏了。你将如何选择吃饭的地方？可能是食物的外观、气味，甚至是满意的顾客的喋喋不休。

海洋动物在选择好居住地时也会做同样的事情。即使是看似简单的生物，如海洋幼虫，也会使用视觉、嗅觉和声音作为导航线索。一旦我们了解了这些线索，我们就可以利用它们来帮助自然恢复得比它自己更快。

在我们的新研究中，我们通过水下扬声器放大了海洋的自然声音。我们正在测试声音提示是否会吸引小牡蛎游到我们试图再生牡蛎礁的地方。它比我们希望的要好。比控制区域更多的幼虫游到我们的位置并定居在裸露的岩石上。

为什么这些珊瑚礁不能自然回归？

作为恢复健康生态系统的一种方式，牡蛎礁的恢复在澳大利亚和全球范围内正在获得动力。贝类珊瑚礁在进食时过滤和清洁大量水，而它们的贝壳堆为鱼类提供栖息地。牡蛎也是许多海洋物种的食物。

这些高产的贝类珊瑚礁曾经跨越数千公里的澳大利亚水域，但在早期殖民时期，超过 90% 的珊瑚礁被挖掘出来作为食物，或将它们的贝壳用作石灰和水泥。

然而，当我们试图恢复这些珊瑚礁时，我们遇到了问题。自由游泳的小牡蛎需要在我们的修复地点找到我们掉落在沙质海底的巨石。

恢复贝类珊瑚礁从石灰岩基地开始，就像在格莱内尔格牡蛎礁项目的施工图像中一样。海事建筑，CC BY

这就是我们的警笛声的来源。许多海洋动物使用声音就像我们在陆地上使用视觉一样。想想鲸歌，它可以让鲸鱼进行远距离交流。声音比水下的视觉或嗅觉更有用，因为它可以将信息传递到很远的地方——比你能看到的更远——而且不会被洋流推动。

如果您曾在珊瑚礁或岩礁上浮潜过，您就会知道健康的珊瑚礁异常嘈杂。当您漂浮在礁石上时，您会听到刺耳的声音：鱼在喂食时发出噼啪声和爆裂声，无脊椎动物喜欢咬虾。

如果存在这种音景，它就告诉牡蛎幼虫这是一个健康的栖息地。而且因为声音传播得很好，所以音景可以传播很远的距离。这就是为什么如果你是一只小牡蛎，正在寻找一块岩石来安顿下来并开始生长你的壳，那么它是一个非常有用的提示。

为了测试这在实验室外是否有效，我们记录了南澳大利亚健康的诺伦加港珊瑚礁的声音。然后我们在阿德莱德和约克半岛近海的两个大型珊瑚礁修复地点附近在水下播放这些声音。

这为我们的修复地点每平方米吸引了多达 17,000 只牡蛎。不仅如此，在接下来的五个月里，在我们的试验区生长了近四倍的大型牡蛎，这加速了栖息地的增长。相比之下，我们从无牡蛎区域播放环境声音的区域只产生了发育不良的栖息地，几乎没有牡蛎沉降。

等等，牡蛎能听到吗？

我们听到的方式是基于声波撞击我们耳膜的压力。海豹和海豚等海洋哺乳动物也会这样听到。但是鱼类和牡蛎等海洋无脊椎动物是不同的。

牡蛎幼虫是无脑无耳的，但它们当然不是无知的。像鱼一样，它们通过检测和解释被声波激起的水粒子的运动来听到声音。声波交替挤压和拉伸水粒子，沿声波移动的方向发送振动。牡蛎用微小的感觉毛或用于平衡和定向的感觉器官 statocysts 感知这种运动。

尽管它们本身只有一根人类头发的宽度，但幼体牡蛎利用这些器官将这些振动跟随到健康的珊瑚礁中产生声音。在成年牡蛎中，几乎不可能找到微小的平衡囊。但是游泳的牡蛎幼虫会将它们的平衡囊投射到它们面前，大概是为了改善导航和解释海洋声音。

你可以看到牡蛎幼虫的声音感应器官覆盖着细小的毛发。 Pouvreau/Ifremer，作者提供

珊瑚礁在音乐声中生机勃勃

世界各地的研究人员和社区团体正在开展修复工作，以修复我们造成的一些损害。例如，在昆士兰，布里斯班近海莫顿湾的渔业社区计划在未来十年内恢复 100 公顷的牡蛎礁。

虽然令人兴奋，但并不能保证成功。恢复一个世纪不存在的生态系统可能很困难。获得大量幼虫可能会很昂贵。

这种技术——以及其他类似的技术——可以帮助增加多少小牡蛎或其他关键物种真正进入新家并开始建造珊瑚礁的伟大任务。

研究人员发现，鱼可以通过播放健康的珊瑚礁噪音被吸引到珊瑚礁地点，而且人们早就知道鸟类可以通过播放它们的社交电话被吸引到特定的筑巢地点。

牡蛎礁修复正在美国等国家进行。这张图片显示了弗吉尼亚幸存的牡蛎礁。Aileen Devlin/Flickr，CC BY

在科学领域，没有灵丹妙药，而且存在潜在的不利因素。如果我们以牺牲其他人为代价将所有幼体牡蛎吸引到我们的地点，或者如果我们吸引大量捕食者，那也无济于事。

但如果我们小心翼翼地做到这一点，这些技术可以帮助重建海上无形的声学高速公路——并将许多沿海水域的死寂变成生机勃勃、嘈杂和健康的牡蛎礁。

Dominic McAfee 是阿德莱德大学海洋生态学博士后研究员。

Brittany Williams 是阿德莱德大学的博士生。

Lachlan McLeod 是阿德莱德大学的博士生。

Sean Connell 是阿德莱德大学 Stretton 研究所的教授和项目主任。

本文由 The Conversation 提供，可在此处找到其原始形式。

本文所表达的观点是作者的，不一定是海事执行官的观点。