一种能将珊瑚礁的沉积量提高20倍的墨水可以帮助重建全球珊瑚礁

随着气候变化导致珊瑚礁陷入危机，科学家们设计了一种生物墨水，可以帮助促进珊瑚幼虫的定居，并在为时已晚之前恢复这些水下生态系统。在《生物技术趋势》发表的一篇论文中，研究人员证明，这种墨水可以将珊瑚礁的沉降量提高20倍以上，他们希望这有助于重建世界各地的珊瑚礁。

“当人们想到珊瑚礁时，他们通常会想到它有多美，”加州大学圣地亚哥分校的作者Daniel Wangpraseurt说。“我们有时会忘记的是，珊瑚礁是保护我们海岸的最佳结构之一。我们希望开发技术，不仅恢复生态系统，而且恢复自然结构，以缓冲海岸线免受海浪、风暴和洪水的侵袭。”

过去，研究人员试图恢复珊瑚礁——自20世纪中叶以来，全球珊瑚礁减少了一半——主要是通过种植育苗珊瑚。但Wangpraseurt表示，这些实验室培育的珊瑚在基因上是相同的，这意味着它们也容易受到同样的威胁。

“如果发生变暖事件或疾病爆发，它可能会消灭整个种群。理想情况下，我们希望自然招募珊瑚，这可以为种群引入遗传多样性并增强其复原力，”Wangpraseurt说。

生物学家最近发现，某些被称为甲壳珊瑚藻（CCA）的岩石粉红色藻类在吸引珊瑚幼虫和鼓励它们在珊瑚礁上定居方面发挥着重要作用。CCA似乎会向周围的水中释放代谢物，珊瑚幼虫会遵循这些化学信号。

受到这一发现的启发，Wangpraseurt和他的团队，包括加州大学圣地亚哥分校的第一作者Samapti Kundu，开发了一种注入CCA代谢物的透明油墨材料。这种被称为SNAP-X的墨水在一个月内缓慢地将这些天然化学物质释放到海水中。通过将SNAP-X应用于岩石或其他表面，研究人员可以创造一个吸引人的微生境，帮助珊瑚幼虫定居和生长。

该团队在室外使用天然海水和连续水流对SNAP-X进行了测试，以模拟海洋环境。他们发现，夏威夷一种主要的造礁珊瑚Montipora capitata的幼虫在喷洒SNAP-X的基质上定居的可能性是其他珊瑚的20倍，当研究小组增加SNAP-X中代谢物的浓度时，定居点变得更加密集。

鉴于一些珊瑚物种每年在同一时间释放卵子和精子进行繁殖，研究人员建议将SNAP-X部署与珊瑚的产卵周期同步，以支持珊瑚的自然补充。根据珊瑚的种类，科学家们还可以调整SNAP-X的成分，以包括支持珊瑚礁发育的不同代谢物和化学信号。

该团队目前正在研究扩大SNAP-X生产的方法。由于这种油墨不含活性物质，他们希望它很快能被批准在现实世界中应用。“能够从材料科学和生物工程等相邻学科学习真的很令人兴奋，”Wangpraseurt说。“我认为很多恢复和保护环境的技术已经存在，我们只需要跳出框框，研究其他领域。”