首页 > 精选视频 > 正文

守护南海珊瑚林(科学纪录片)

2017-09-27 10:52:44

来源:光明网

分享到:

  守护南海珊瑚林(科学纪录片)

  这是一片神奇而辽阔的蔚蓝。当炎热的赤道从曾母暗沙之南200海里划过,当温暖的季风从U形九段线吹过,世界的版图上便清晰地标记出了中国的南海。深深感恩于我们勤劳勇敢的祖先,为中华子孙开拓了如此壮丽的水域和海疆,留下了这样厚重的祖产和家业。

  东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛,200多个岛、礁、沙、滩如繁星洒在浩瀚的苍穹,如宝石镶满蓝色的丝绒,它们构成南海的框架和坐标。我们还要惊叹大自然的巧妙设计, 中国南海的岛屿并非大陆岛和冲积岛。它们的基本成因,是亿万珊瑚在亿万斯年生命活动中造就的珊瑚礁。惟其如此,不认识珊瑚就无从谈起南海诸岛了。

  中国科学院南海海洋研究所里,聚集了一批最智慧的头脑。下属各专业机构如臂使指、根须四布,连接着南海的一脉一息。黄晖所在的中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,便是研究珊瑚的一支主力军和国家队。

  形貌奇异、色彩斑斓的珊瑚,很早就受到人类青睐并进入经济文化生活。西晋时代王恺和石崇斗富,最后靠着拥有珊瑚的多寡和优劣而一锤定音。至于珊瑚究竟为何物,则长期以来各说各话。有人认为是石头,《说文解字》“系传”云:“今人所谓珊瑚,石也”;也有人主张是树木,李时珍在《本草纲目》中写道“珊瑚生海底,五七株成林”。真正把珊瑚归入动物王国,已经是近代科学的认知了。

  大小如米粒,体型如圆筒,环状排开的多条触手招摇不停,将浮游生物攫入口中……这便是刺胞动物珊瑚虫的生命姿态。但珊瑚虫主要的营养来源却并非捕食,而是体内虫黄藻的光合作用。我们看到了一对绝妙的共生关系:虫黄藻是珊瑚虫的“房客”,用光合作用产生的糖和氧气“交纳房租”,并赋予“房主”五彩缤纷的颜色;珊瑚虫则不仅解决虫黄藻的住宿,还将自身代谢的产物二氧化碳及氮、磷等供给虫黄藻做光合作用原料,真可谓佳偶天成,互利双赢了。

  当外胚层不断分泌碳酸钙,珊瑚虫开始化柔为刚,杯状的壳体成了外骨骼和“自建住房”。由于珊瑚虫摄取营养的昼夜模式,造成碳酸钙外壳生长环纹的周期性盈缩,我们能从X光和显微镜下看到古老珊瑚虫化石留下的“日历”,如同树木生长的年轮,证明泥盆纪时候地球确实自转更快,一年曾经有400多天。

  珊瑚礁的形成,生动见证了“铢积寸累”和“日积月累”的伟大力量,建筑的基本单元只是每个小虫的骨殖,漫长的工期则从5亿多年前寒武纪直到今天。岸礁,在潮水涨落线之间与陆地连成一体;堡礁,多平行海岸有泻湖隔离;环礁,则卓立远海并内存泻湖。珊瑚礁以其巨大尺度和体量,赫然改变了南北纬30度之间热带浅海的版图。著名的大堡礁绵延2500公里,是太空中唯一能看到的活体地质构造;中国南海则拥有全球2.57%的珊瑚礁资源,位居世界第八,这是得天独厚的国之瑰宝。

  基础数据应该是一切研究的前提,岸线、气温、日照、水质、土壤、风力、生物群落、植被分布,获得资料的最可靠手段是实地测量。望远镜、放大镜、定位仪、测距仪,黄晖团队的才俊们不一定都有汽车驾证,但却个个考过了潜水执照。选取样地样方,布下样线样带,大船无法在礁丛行驶,便放下小艇到泻湖泛舟;人迹罕至的沙滩孤悬海角,就自带给养在岛礁生存。经过2代人的勘探、普查、修订、增补,南海诸岛已经建立了清晰的生态区划和物种户籍。

  珊瑚礁被称作海洋中的“热带雨林”和“沙漠绿洲”是实至名归的。在全球3.6亿平方公里的海底面积中,珊瑚礁只占0.2%,但却是25%海洋生物的家园。千姿百态的鱼鳖虾蟹,五光十色的贝螺虫藻,都在琼林玉树间聚族而居和繁衍生息。这里旺盛的净初级生产力是海洋的生命发动机,造就了我们这个行星上最高级而复杂的生态系统,形成了海洋生命最丰富的基因库和宏大的博览会。

  谁也不再怀疑珊瑚礁和人类命运息息相关:支撑着全球渔业的可持续发展;保护着海岸不受风浪潮汐侵蚀;贮存着丰富的石油天然气宝藏;蕴藏着珍稀独有的药用资源;作为观光旅游的圣地,珊瑚礁又被誉为“潜水天堂”和“海底花园”。

  然而,亿万年间挺过冰河泛滥、陨石打击、火山爆发、海面起落的珊瑚礁,却无法承受近百年的人类活动了。全球气候变化和海水温度升高,成为珊瑚礁毁灭的主要祸根,“白化”则是第一瘟神和杀手。

  “合则两美,离则两毁”,珊瑚虫和虫黄藻的共生关系原本是珊瑚礁健康生存的基础。而骤然变化的环境使这些小生命产生持久的应激反应。珊瑚虫开始代谢紊乱、躁动不宁,虫黄藻则变得酶功能失序、光合作用锐减,最终导致了大好姻缘破裂,彼此一拍两散。究竟是珊瑚虫“翻脸”,驱逐了虫黄藻,还是虫黄藻“背叛”,逃离了珊瑚虫,至今仍然清官难断。但严重的后果是,珊瑚虫失去了虫黄藻,从此“六宫粉黛无颜色”。虽然还不至于立刻死去,但几条触手在夜间徒劳地捕食,远远无法维持生命需求,如果不能在短期内与虫黄藻破镜重圆,最终将会沦为饿殍。这时候,万紫千红的生态乐园便只剩下珊瑚虫的累累骨骸,“白茫茫一片真干净”了。

  1998年厄尔尼诺登上各国媒体头条时,珊瑚礁首当其冲经历了全球性大扫荡。2016年的厄尔尼诺事件已经让世界90%珊瑚礁受到致命损害。对于全球气候变化,珊瑚礁可谓“水暖先知”的显示仪和预警器。此外,海洋的酸化,海水的污染,紫外线辐照的增加,海上工程的骚扰,都是珊瑚礁“白化”的肇因。国外有科学家悲观预言,珊瑚将在50年内从地球消失,引发整个海洋生态系统崩溃。如何在千钧一发间挽救珊瑚礁,全靠人类的智慧和决心了。

  更为不可饶恕的罪过,是近年来的直接破坏。对海洋生物的掠夺性捕捞,对珊瑚礁不择手段的盗采,让许多稀世珍宝遭受荼毒,让大自然千万年的慢工细活毁于一旦。我们生为“万物之灵”,究竟灵在何处?该如何唤醒社会的良知,放弃暴殄天物,制止野蛮和贪婪?

  1990年,国务院正式批准建立三亚珊瑚礁国家级自然保护区,湛江徐闻珊瑚礁自然保护区也于2007年晋升国家级。2012年,三沙海洋生物自然保护区已在建设中。合理划定核心区、缓冲区和试验区,让珊瑚种群摆脱尘嚣,回归宁静,休养生息,再图大计。这是对南海生态真诚的敬畏和礼遇。也为科学研究提供了可靠的实验基地。

  精心编撰的珊瑚鉴定图谱和识别手册,既是科研的参照,科普的读物,也是执行国家重点保护动物法规的依据和基础。野外拍摄,案头考辨,其中的心血和甘苦一言难尽,它们的价值和意义绝不低于科学论文。

  在今日南海的评价指标体系中,珊瑚礁的权重已经非同一般。举世瞩目的造岛工程,就在规划、设计、施工各阶段划出了保护珊瑚礁的生态红线。如果说大自然几千年间的风浪推送和海流搬运,让珊瑚贝类的残片碎屑“聚沙成岛”,今天的吹填技术,只是按动这一自然过程的“快进键”:用绞吸式挖泥船把泻湖中的珊瑚砂砾泵送到潮上陆域,让它逐步演化为海上绿洲,这便是“生态岛礁”的理念和“自然仿真”的思路。要加高山尖最好向山脚培土,世上没有谁比我们更懂得如何珍爱和打理自己的家园。

  保护珊瑚礁是一盘永远下不完的棋,被动消极的“守势”和积极主动的“攻势”,又属不同的棋路和棋风。为什么不能像荒山造林那样在海底播种插条,让珊瑚林大面积开拓生存空间?这正是黄晖团队夙兴夜寐、殚精竭虑的全新课题。

  传宗接代对于每个物种来说都是头等大事,珊瑚就兼具无性生殖和有性生殖两种本领。从身体的边缘和中间“发芽”、“断裂”,不断克隆出新的个体向周边扩展,正是靠着无性繁殖的“分身术”自我复制,让珊瑚礁从很小的地盘发展成结构宏伟、体量庞大的海底巨观。

  这种无性繁殖和再生功能又是一脉相通的。将珊瑚枝切成手指大小,经过暂养和培育,再附着到预定海域的人工礁体上,让它们另起炉灶、安家落户,成为珊瑚礁新的“殖民地”。这种珊瑚移植需要外科手术的细心和地质勘探的准确,挑花绣朵的巧思和抽丝织锦的品味。2013年,黄晖团队已经在西沙建立了将近1公顷珊瑚底播试验区和示范区,经过不断完善改进,来日一定可望大成。

  有性繁殖是珊瑚虫向高级生物进化的证明,虽然雌雄同体、雌雄异体并存让珊瑚虫显得性别混乱,但却不妨碍精子、卵子的产生和成熟。平时雄体珊瑚虫的精子排出后,从水中游进雌体腔肠,并在那里和卵子结合形成浮浪幼虫,再被“吐出”而返回大海,经过漂泊流浪,最终固着在海底坚硬的构造上安身立命。

  一年一度的珊瑚排卵事件,则是大自然最典型的同步现象和最神奇的生命凯歌。满月之后,夜幕降临,随着至今无法解释的指令,亿万珊瑚虫体内的生物钟同时发动,将蓄势已久的精子卵子孤注一掷排入海中。如杨花乘风,如柳絮起舞,如烟火齐放,如大雪纷飞,这场“水下婚典”只有短短半小时到1小时,是为了在高密度的时空中实现安全系数和受精概率最大化。那些逃过危险又找到伴侣的卵子将变成浮浪幼虫开始新生,而错过这个“窗口时间”的卵子就只能沦为其他捕食者的腹中餐了。

  根据胚胎解剖和实践经验,黄晖团队基本已经能预报珊瑚排卵的时间,但仍然怕有误差。为了准时出席这场“相亲大赶集”,他们连续多日在水下蹲守。获取充足的珊瑚受精卵,是后续工作的前提和关键。

  这是人造环境中的珊瑚苗圃,档案齐全,品类众多,色泽鲜艳,长势茁壮。待到这些小火苗般的珊瑚投放海底,冀望他们可以燎原。像设计公园和景点一样设计出“海底仙境”,这不是幻想,黄晖团队已经绘好蓝图,让人造珊瑚礁巧夺天工。

  对于这些身在大海、饱经风浪的一线实干家,执行能力和操作能力无需质疑,谁能相信他们还有那么多科研成果。“从造礁石珊瑚中提取虫黄藻基因组DNA的试剂盒及其方法”,“海洋生态系列研究”,“造礁石珊瑚的分子系统学研究进展”……诸多科学论文发表在国内外的专业期刊上,还有书籍和专著频频问世。让实践和理论并进,经验和学问齐高,是这一代科学家的特色。与国际接轨,和世界同行共享信息资源,共商环保大计。保护我们这颗行星上的珊瑚礁,是全人类的共同责任。

  忘不了恩师前辈的开创之功和陶铸之德。他们是黄晖团队永远的精神资源。常年漂泊天涯,浪迹三沙,对南海认识越深,就感慨对她爱得太迟,做得太少。要问黄晖的心愿,却那样朴素又简单:希望有朝一日,能在南沙群岛建立起珊瑚礁科学考察站。

  悠悠万古的珊瑚礁,初露头角的青年人,南海的明镜里,几曾映照出这样美丽的播种和耕耘!珊瑚礁生长很慢,最快的鹿角珊瑚1年大约能长10厘米。也许一代人都看不到大功告成。但后世子孙将会收到我们最宝贵的礼物和最深情的祝福。

(歌声起)

百次出航向波涛追寻,

千回下潜伴日月升沉。

拥抱自然,礼赞生命

报效祖国,造福人民。

让心血在礁盘开花,

让智慧在海底扎根。

男儿女儿献青春,

守护南海珊瑚林。

祖先留给我们,

我们留给子孙。

———————————————————————————————————

总策划:周德进 周世文 杨谷

总编导 撰稿:赵致真

导演:王俊 石易

摄像:纵红雨 谢丹 王胜强 张裕阳

李明 王冠明 左登胜

剪辑:方毅 康乐 陶欢

动画制作:黄俊明

技术:余忠良

资料:邹蒨 蒋应佩 刘颖

剧务:吴玛丽 江雷

作曲:李祖平 亚光

编曲:程杰 洪凯

录音:胡从容

演唱:刘畅

前期策划:熊德 胡富梅 黄晓春 战钊 吕慧珍

制片人:张戟

监制:白希 周德进 杨谷 何伟

鸣谢:

英国广播公司(BBC)

美国全国广播公司(NBC)

法国ZED节目制作公司

Greg MacGillivray

五洲传播中心

三沙卫视

中国科学院南海海洋研究所

出品:

中国科学技术协会科学技术普及部

中国科学院科学传播局

光明网

武汉广播电视台《科技之光》

精彩推荐