这是海洋最浪漫美丽的共生故事，但主角正在分手

科视点2026年04月30日约 10 分钟

（加星标 ☆，防走丢）

月圆之夜的“海底暴风雪”

2019 年 11 月 16 日，那是月圆后的第 5 个晚上，海上没有风，海面的微波反射着皎洁的月光。距离澳大利亚凯恩斯 56 公里的摩尔礁附近，停泊着一艘小艇。海洋生物学家斯图尔特和他的 5 位伙伴身上穿着黑色的潜水服，坐在甲板上静静地等待着什么。

“开始了！”有队员小声地说。队员们急忙把摄像机对着海底，此时的海水中，正在上演着一幕梦幻的大戏：几股粉红色迷雾，从海底缓缓地升了起来，这些迷雾时聚时散，飘忽不定。紧随其后的，是一小股白色的迷雾，然后又是一股橙色的迷雾……很快，这些色彩斑斓的迷雾就好像是一个巨大的生命体，它们在接近海面的地方汇聚到了一起，随着海流翻滚起来。

这些组成迷雾的小颗粒，是珊瑚虫刚刚产下的卵。珊瑚虫对于产卵时间的控制极为精确，到目前为止，科学家还不知道珊瑚虫同步产卵时间的具体机制。人类只能在每一个秋天的月圆之日前后等待着，希望这场如梦如幻的“大戏”能准时上演。2019 年的这一次，斯图尔特的团队足足在这里等待了 5 个夜晚。

其实这场海水中的“邂逅”并不罕见，在长达 2300 多公里的大堡礁沿线、日本的冲绳、中美洲的加勒比海地区，还有我国台湾岛的垦丁海滩，每年，全世界所有的珊瑚虫都会用这种集体婚礼的方式产卵繁殖。在短短的 20 分钟时间里，仅仅斯图尔特正在观察的这片珊瑚礁，就有数以万亿计的珊瑚卵子和精子被释放出来。

但这一次又是如此特别，因为在大堡礁地区的珊瑚，分别在 1998 年、2002 年、2016 年和 2017 年经历过四次非常严重的白化事件，这让接近一半的珊瑚死亡。斯图尔特团队的这次目击，是当地近 5 年来珊瑚虫产卵数量最多的一次。这给科学家们带来了希望，这或许是大堡礁地区的珊瑚种群恢复正常的信号。

白化的真相——不是珊瑚“褪色”，而是房东赶走了房客

那么，珊瑚为什么会发生白化呢？这件事说起来还真有点复杂。我们一般在海洋馆里看到的珊瑚，都是一些五颜六色、像花儿一样的生物，它们总是摇摆着自己的触须，捕捉着海水里的浮游生物。

而我们在海洋馆里看到的珊瑚标本，往往是一种颜色洁白，质地坚硬，外形漂亮的矿物。它们有的像鹿角，有的像菊花，还有的像是一个大脑。

这些精美的白色珊瑚，其实是珊瑚虫的外骨骼。你可以把白色的珊瑚，理解成珊瑚虫为了保护自己而建造的外壳，除了不能背着移动以外，珊瑚的质地和功能，与贝类和海螺的壳其实是差不多的。所以，珊瑚礁之所以会变白，是因为有颜色的珊瑚虫死了，露出了下面的白色外骨骼。

但是，珊瑚虫显现出来的色彩也并不是自己天生就有的，珊瑚虫的身体其实是透明的。赋予珊瑚虫颜色的，其实是与珊瑚互利共生的虫黄藻。是虫黄藻体内的色素，让珊瑚显现出丰富多彩的颜色。珊瑚虫为虫黄藻提供了生存的居所，而虫黄藻则让珊瑚虫获得了光合作用和创造珊瑚礁这两项超能力。

90%的能量靠“光合作用”——这场共生，珊瑚输不起

互利共生关系，可以说是自然界中最和谐的一种关系了，双方都可以在互动中获得好处。就比如蚂蚁与蚜虫，犀牛与牛白鹭，或者蜜蜂与开花植物。但珊瑚和虫黄藻的内共生与这些案例相比，显得尤为特殊。首先大部分的共生关系，它并不像是两个物种间的合作，更像是一个物种内部两个器官的协同工作，是一种“唇亡齿寒”的关系。

虽然珊瑚虫作为一种动物，它们每天都伸着它们的触须，努力地在海水里捕捉着浮游生物，但是，大多数时候，珊瑚虫只是在做做样子而已。只要分析一下珊瑚虫生长过程中消耗的能量比例，你就会惊讶地发现，大约 90% 的能量，其实都是来自虫黄藻的光合作用。

珊瑚虫

成体的珊瑚虫既不会移动位置，也不靠吃东西活着。它们如果离开了会光合作用的虫黄藻，就完全没有办法独立生存。这就有点像娱乐明星开的工作室，整个公司绝大部分的收入都是虫黄藻这位“明星”创造的。要是虫黄藻宣布退休了，那整个工作室其他的成员就立刻都失业了。

那么你会不会很好奇，在双方的共生关系中，珊瑚虫如此“明目张胆”地掠夺虫黄藻，通过光合作用获得的能量来维持自己的生存，那珊瑚虫给了虫黄藻什么东西呢？答案是，珊瑚虫会把自己代谢后产生的二氧化碳，来提供给虫黄藻用于光合作用。你可别小看这一点点的二氧化碳。这些二氧化碳如果溶解到海水里，浓度就会变得相当低，而直接产生在封闭共生囊泡中，就可以提高光合作用的效率。

所以仔细观察就能看出，虽然珊瑚虫与虫黄藻的合作算得上互惠互利。但是珊瑚虫对于虫黄藻的依赖，显然比虫黄藻对珊瑚虫的依赖更多一些。这是因为，珊瑚虫离开了虫黄藻就完全无法独立生存，而虫黄藻离开了珊瑚虫，虽然也是“九死一生”，但还有可能找到别的珊瑚虫，依然有活下去的希望。

更为严重的问题是，除了需要虫黄藻提供能量外，珊瑚虫很多重要的生理机能，也都依赖虫黄藻来完成。比如说，制造珊瑚礁这项超能力，就是离开了虫黄藻就没法完成的。珊瑚的主要成分是碳酸钙，也就是石灰石。但是，珊瑚虫只能代谢出二氧化碳，合成碳酸钙需要虫黄藻提供能量和钙化促进因子，并调控共生囊泡的酸碱度。相当于珊瑚虫虽然是“包租婆”，但建房子的事情还需要“租客”虫黄藻亲自动手。

装备了虫黄藻的珊瑚虫，就像是一台活着的碳酸钙 3D 打印机。它们体内的每一个虫黄藻都在一刻不停地合成着石灰石。这些石灰石，最终会被珊瑚虫用来建设自己的外骨骼。这样在海洋之中制造固体的能力非常重要，它不仅意味着自身的稳定和安全，还为其他海洋生物提供了“避难所”。

而随着亿万只珊瑚虫的世代更替，时间就变成了一种资源：这些外骨骼会逐渐变大，直到最终露出海面，变成一个个的岛屿，这简直是沧海桑田的最好例证了。珊瑚虫和虫黄藻，一种动物加上一种微生物，却组成了一种植物的形态，把自己打造成了海洋中的热带雨林，庇护了世界上种类最丰富的海洋物种，维系了复杂的食物链和生态圈。在全球海洋中，存在珊瑚的海域还不足0.25%，但是超过四分之一的海洋物种生活在珊瑚附近。珊瑚对于海洋的重要性，可以说是怎么赞美也不为过。

30.5℃的背叛——盟友如何一夜变成“毒素制造者”

但是，珊瑚这个“天之骄子”也是有着天然的弱点的。那就是，珊瑚虫依赖虫黄藻，但虫黄藻却不一定非得依赖珊瑚虫，科学家在很多种海葵、水母、海绵的体内也都发现了虫黄藻，甚至在巨大的砗磲贝细胞里，也有虫黄藻的身影。所以珊瑚虫与虫黄藻的关系并没有那么牢靠，一旦外部环境发生变化，很可能合作就立刻破裂。

科学家发现，海水的温度、盐度、光照水平、有机物含量的变化都会影响到珊瑚虫和虫黄藻的合作稳定性。除了众所周知的海水温度上升导致的珊瑚白化以外，科学家还在实验中发现，海水温度突然降低、光照变化或者海水中的有机物含量增多，都会导致虫黄藻与珊瑚虫分离。如果不能让虫黄藻尽快回到珊瑚虫体内，珊瑚虫很快就会“饿死”。

虫黄藻为何会离开赖以生存的珊瑚虫体内，原因至今还没有完全搞清楚，可能很多原因都会导致白化现象产生。而如今珊瑚的大规模白化现象，最主要的原因就是因为海水的升温。我们知道，如果气温太高的时候，为了避免强烈的阳光和高温气流的伤害，很多植物的叶片就会闭合，暂时不再进行光合作用，等温度下降再恢复常态。

虫黄藻的行为是类似的，根据实际的观测数据，大堡礁中部地区海域中生活的虫黄藻，在温度达到 30.5℃ 的时候，就会改变自己的代谢方式，主动降低光合速率，让线粒体呼吸成为主要的能量产生方式。

这个策略，对虫黄藻来说是“不得已而为之”，对保护自身肯定是有利的，但这一变化对珊瑚虫却是一种伤害。共生囊泡中的虫黄藻不仅产生的能量骤减，而且还会生成破坏细胞的自由基，这就像是发生在珊瑚虫体内的免疫风暴。虫黄藻在高温环境里代谢方式的改变，让珊瑚虫的“免疫系统”把虫黄藻视为了生存威胁。面对一个从共生盟友变成毒素制造者的房客，珊瑚虫细胞内部紧急启动了排异机制，将这些有毒的虫黄藻迅速大量地驱逐出去。这就是我们看到的大规模珊瑚白化现象了。

珊瑚白化

根据联合国的统计，自工业革命以来，全球平均气温已上升约 1.2℃ 至 1.5℃。这个温度变化看起来似乎不多，但其实这是一个统计学上的平均值，体现的是地球整体的能量失衡。只看到平均值，很容易忽略背后的极端情况。就拿澳大利亚大堡礁海域来说，2024 年这里海水表面温度达到了 400 年来的最高水平，局部海水温度达到了惊人的 33℃，让本来就“度夏”困难的珊瑚更加难以生存。

你的防晒霜，可能是珊瑚的“断头台”

人类对于珊瑚的影响，还不止于改变海水温度。我们大家去沙滩玩耍，在身上涂抹防晒霜是很自然而然的事情。但是，防晒中最常见的一些物质，比如羟苯甲酮等化学物质，会随着海水的冲刷而溶解在海水中。这些物质在紫外光下会产生自由基，直接破坏珊瑚的 DNA，还会扰乱虫黄藻的光合作用，加剧珊瑚白化现象。现在，全世界很多的海洋度假胜地，比如帕劳、夏威夷和墨西哥等地，已经开始禁止使用和销售防晒霜，就是为了更好地保护珊瑚的安全。

还有，我们燃烧的化石燃料，会让大气中的二氧化碳浓度提高，增加海水的酸度。这会阻碍珊瑚虫吸收钙元素，还会导致已经形成的珊瑚礁的软化，这也是珊瑚虫死亡的原因之一。除此之外，我们日常使用的塑料制品，在环境中会分解成几微米到几毫米颗粒不等的碎片。这些微塑料一旦进入海水，就像大气中的 PM2.5 一样，会危及珊瑚虫的健康，同样也会造成珊瑚的白化。

人类有意无意的行为，总是在影响着看似毫不相关的珊瑚的命运。因此斯图尔特的科学团队希望用自己的努力，让更多人了解珊瑚的故事。他们除了记录珊瑚产卵的视频以外，还拍摄了很多大堡礁的海洋生态视频。科学家们注意到，在这几年的积极保护下，珊瑚礁的生态已经得到了不小的恢复。他们拍到了憨态可掬的海龟，拍到了鲸鲨和狮子鱼，还拍到了难得一见的巨型砗磲。这些视频被上传到社交网站，引发了网友们对珊瑚的广泛关注。

然而，珊瑚白化现象却似乎还在持续。在 2024 年，大堡礁的珊瑚经历了第 5 次大规模的白化事件，并且这次白化事件发生在原本海水温度应该下降的“拉尼娜年”，这意味着海水暖化已突破自然周期调控，珊瑚正在面临着灭顶之灾。

大堡礁

2025 年 10 月 13 日，160 名科学家共同撰写并发布了一份《全球临界点报告》，向全人类宣布了一个坏消息：全球变暖已经跨过了第一个灾难性临界点，即暖水珊瑚礁衰退临界点。这意味着人类已进入一个全新的“气候现实”，全球变暖并不只是科学家们的担忧，而是已经到来的威胁，至少有 10 亿人的生计和四分之一的海洋生物面临着毁灭性的威胁，全球珊瑚礁生态系统陷入普遍的衰退状态，全世界海域超过 84% 的珊瑚出现了白化现象，温带海洋生态系统面临着崩溃。

根据现在的珊瑚白化速度预测，若无人工干预，2050 年之后珊瑚将会功能性灭绝。留给科学家们和人类的时间不多了，除了对现有的珊瑚礁进行更严格的保护以外，科学家们也在做着一些更底层的研究，希望彻底解决珊瑚白化之谜，驯化出更耐热的珊瑚。

包括大堡礁在内，科学家们在很多海域都在拯救珊瑚。他们不仅会收集珊瑚虫幼体在人工环境下培养，也在浅海地带建造了无数的人造珊瑚苗圃，人们就像种树一样，把珊瑚碎片固定在底座上。在水下机器人的帮助下，珊瑚的种植效率也大大提升。就像那句名言，“种树最好的时间是十年前，其次是现在”，珊瑚同样如此：“种珊瑚最好的时间是十年前，其次是现在。”