一种将珊瑚礁定居率提升至20倍的墨水

"当人们想到珊瑚礁时，常常只关注其美丽，"加州大学圣地亚哥分校的作者Daniel Wangpraseurt表示。"但我们有时忘记了，珊瑚礁是保护海岸线的最佳天然屏障之一。我们希望通过开发新技术，不仅要恢复生态系统，更要重建能够缓冲海浪、风暴和洪水侵蚀的天然结构。"

过去研究人员主要通过移植苗圃培育的珊瑚来修复珊瑚礁——自20世纪中叶以来，全球珊瑚礁已减少一半。但Wangpraseurt指出，实验室培育的珊瑚基因完全一致，这意味着它们对相同威胁缺乏抵抗力。

"一旦发生海水升温或疾病爆发，整个种群可能被消灭。理想情况是引导珊瑚自然繁殖，这能为种群引入基因多样性并增强其恢复力。"Wangpraseurt解释道。

生物学家近期发现，某种名为壳状珊瑚藻（CCA）的粉红色岩礁藻类，在吸引珊瑚幼虫附着方面起着关键作用。研究表明CCA会向周围水域释放代谢物，珊瑚幼虫则循着这些化学信号移动。受此启发，Wangpraseurt团队与加州大学圣地亚哥分校的第一作者Samapti Kundu合作，开发出含有CCA代谢物的透明墨水材料。这种命名为SNAP-X的墨水能在长达一个月的时间里持续向海水缓慢释放天然化学信号。通过在岩石或其他表面涂覆SNAP-X，研究人员可营造出适宜微环境，促进珊瑚幼虫附着生长。

团队在室外使用天然海水和持续水流模拟海洋环境测试SNAP-X。结果显示：夏威夷主要造礁珊瑚物种团块角孔珊瑚的幼虫，在涂有SNAP-X基质上的附着率高出普通基质20倍；当增加墨水中的代谢物浓度时，珊瑚附着密度显著提升。

鉴于某些珊瑚物种每年在固定时间同步排放配子繁殖，研究人员建议将SNAP-X部署时间与珊瑚产卵周期同步，以支持自然繁殖。针对不同珊瑚物种，科学家还可调整SNAP-X配方，添加特定代谢物和化学信号以促进珊瑚礁发育。

团队目前正致力于扩大SNAP-X的生产规模。由于该墨水不含活性生物材料，他们期望能尽快获准投入实际应用。

"能从材料科学和生物工程等相邻学科汲取灵感令人振奋，"Wangpraseurt强调，"我认为修复和保护环境所需的诸多技术已然存在，我们只需跳出思维定式，从其他研究领域寻找解决方案。"