“我們希望將來南海的珊瑚島礁就是這樣，大家潛到海里，就可以隨便看到五彩斑斕的、漂亮的硨磲。”

喻子牛

?中國科學院南海海洋研究所研究員

大家好，我是喻子牛，來自中國科學院南海海洋研究所，主要從事海洋貝類的研究。今天很高興能在SELF講壇和大家分享海洋貝類硨磲的知識和信息。

大家都比較熟悉陸地上的生物，因為我們人類就生活在陸地。對于海洋生物，大家可能比較陌生。實際上，海洋生物比陸地生物可能有更多的種類，更加豐富多彩。

豐富多彩的熱帶島礁海洋生物

從上面珊瑚礁的圖片中，大家可以看到一些常見的海洋生物，有魚類、蝦類、海龜、珊瑚、?？鹊?，十分豐富多彩。

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硨磲是什么？

而我們今天要講的是海洋貝類，從下圖中可以看到，種類也是非常豐富的，形狀各異，有的長得還非常“隨意”。

種類豐富的海洋貝類

而上圖右紅圈里面的貝類，就是今天的主角，我們叫它硨磲。從圖上看，它好像沒有什么特別的地方，但如果看下面的圖片，大家可能就會有比較深刻的印象了。

巨大的硨磲--美麗的“海中玫瑰”

它給人的第一印象就是非常漂亮，五顏六色。第二個就是它的個頭大，它不像我們常吃的扇貝、貽貝那樣小，是個體比較大的貝類。所以它的特點是大、色彩鮮艷漂亮。

下圖能看得更清楚一點，它有兩個貝殼，中間是肉體組織，有兩個孔，一個是出水孔，一個是進水孔，有什么作用呢？

“噴水”高手

首先，它吃海里的的食物時，水流要從進水孔進去，再從出水孔出來，把食物帶到體內以供食用。另外，在它繁殖的時候，出水孔可以用于排放精子或者卵子。

可能有人又會問，為什么這個貝類叫硨磲呢？

首先，從下圖可以看到，它的貝殼很大、很厚，表面有4、5道很深的溝輒和隆起。古代人就覺得它很像馬車在泥濘道路走過留下的車痕（當時叫車渠）。又因為它是貝類，貝殼堅如石，所以在“車渠”兩邊加上“石”字，就變?yōu)榱爽F(xiàn)在的寫法——硨磲。

硨磲名字由來

硨磲很大，從照片大家可以看到，最大的硨磲可以達到1.2、1.3米左右，可以長到小孩那般大小。

硨磲是一類生物，有十多種，最大可以長到1.2、1.3米左右，小的也有十來公分，所以它不是一個種類，而是一個類群。但我們還是稱它為貝王，因為它最大可以長到很大。

世界上最大的雙殼貝類

那么剛才說到硨磲的顏色非常鮮艷、漂亮，那為什么它會這么鮮艷、這么漂亮呢？

除了它本身有一些色素之外，更主要的是由于它體內有與他共生的一些植物細胞——蟲黃藻。

除此之外，它體內還有虹彩細胞。這些虹彩細胞有片層結構，可以對光進行衍射、反射、折射，從而形成像蝴蝶翅膀、甲殼蟲殼、魚鱗那樣鮮艷的金屬色彩。

為什么硨磲色彩艷麗豐富？

硨磲還有一個從表面上看不出來的特征。剛才提到硨磲和蟲黃藻是共生的，如圖所示，左邊就是硨磲的剖面圖，右邊就是顯微鏡下蟲黃藻的圖象，它是單個的植物細胞。

蟲黃藻生活在硨磲體內，它利用硨磲排出的代謝廢物和二氧化碳進行光合作用，合成營養(yǎng)物質提供給硨磲。而硨磲則給它提供了舒適溫暖的玻璃暖房式“住所”，以及光合作用的原料。

與眾不同的“光合動物”

所以，它們是一個互惠互利、不離不棄的共生關系。因此，硨磲不像其他的貝類或者生物必須吃東西，它可以一生不攝食，僅依靠蟲黃藻提供營養(yǎng)就可以生活。

就像以前科幻小說暢享的，未來人類能夠不吃食物，曬曬太陽利用植物光合作用就可以生存?？扇祟愡€做不到，而硨磲早就做到了。

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硨磲的價值：擁有半透明溫潤的質感

大家平時可能也聽到過硨磲。

硨磲的殼很厚，是碳酸鈣晶體結構，很硬，有溫潤感。所以玉化的硨磲殼可以雕刻做成工藝品，有玉一般半透明溫潤的質感。

因此也受到了市場和人們的追捧，這也是硨磲資源破壞、消失比較快和減少比較多的原因。

獨特的經濟價值

但在這里我提醒一下大家，雖然它很漂亮，貝殼也可以做貝雕，但是硨磲目前是國家保護動物。所以國家法律禁止任何形式的（無論是活的還是死的）硨磲及硨磲殼買賣和交易，這都是違法的。

?水族觀賞--漂亮的海中玫瑰

剛才說了硨磲的顏色很漂亮，所以它的另外一個價值就是可以用做觀賞動物。不管是在海水水族箱、水族館和小丑魚、珊瑚放在一起觀賞，甚至博物館、大型水族館放的 硨磲也是非常漂亮的。

還有一些國家，比如像某些太平洋島國，利用硨磲在淺灘進行生態(tài)旅游，通過浮潛或者是潛水都可以欣賞，所以這是它很好的觀賞價值。

還有硨磲的生態(tài)價值要著重提及，這也是我們研究的主要目的之一。硨磲是珊瑚島礁的重要生物之一，有以下幾個生態(tài)功能：

一是它是造礁和護礁的生物之一，是島礁構成成分。南海有很多島礁，就是由這些珊瑚和硨磲的貝殼千萬年來堆積形成的，所以它可以造礁、護礁。

硨磲的生態(tài)價值

二是它巨大的殼可以形成一個小的生態(tài)系統(tǒng)，很多小魚、小蝦、小蟹和其他小生物都在它的周圍或附近生活，所以它為其他的生物提供了良好的棲息地、繁育場所。

三是它巨大的殼堆積起來可以抵抗海浪、海流對珊瑚島礁的侵蝕。因為很多珊瑚島礁是沙質的，長期的海流、海浪沖擊可能會使這個島被逐漸侵蝕毀壞、甚至消失。而硨磲殼在這里構成的珊瑚島礁的“鋼筋”則抵抗了海流、海浪的沖擊。

最后一個生態(tài)價值就是它體內共生了的數百萬、數千萬的蟲黃藻。蟲黃藻靠光合作用提供營養(yǎng)物質，是初級生產力，是提供光合作用的一個源頭。

所以從這四方面看硨磲有很重要的生態(tài)功能和價值。

但由于硨磲眾多的經濟價值，社會上以前對硨磲產生了過渡捕撈和利用的情況。也就是說很多珊瑚島礁的硨磲都被人工盜挖走了。下圖左上角顯示的就是以前人們盜挖硨磲的情況，船艙里的這些貝殼就是硨磲殼。

右下的圖則顯示被盜挖過珊瑚和硨磲珊瑚礁區(qū)域變成了一片荒蕪，這樣就危害整個珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。

?硨磲資源恢復和保護

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是海洋中間相當于熱帶雨林的生態(tài)系統(tǒng)，對海洋資源和海洋生物的維護和發(fā)展是極為重要的一個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)如果受到破壞，對珊瑚礁及其子孫后代就會有很大的影響。

所以我們的任務就是希望對硨磲進行人工繁育，把被破壞的珊瑚島礁和硨磲區(qū)域進行恢復，把硨磲種群和數量恢復起來，重現(xiàn)往日的輝煌。

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人工繁育硨磲：重現(xiàn)往日輝煌

硨磲的人工繁育我們以前沒有做過，所以這個任務比較難。

首先，硨磲是雌雄同體的生物，也就是說它的體內又有精巢，又有卵巢，成熟的個體既可以排放精子也排放卵子。這就產生了問題，我們不知道它什么時候會排卵、排精。

主動式資源保護：硨磲的人工繁育

所以我們白天晚上都守在硨磲水槽旁，有時候守了大半夜都沒有動靜，等我們回去休息了它又產卵和產精了。所以我們經常不得不定鬧鐘，半夜起來去等待它產卵和產精。

另外一個要解決問題的就是，它是雌雄同體，如果不分開精子和卵子，一個硨磲自己的精子和卵子就會受精，那就形成了近交，產生的后代就會生活力低下或者死亡，這是我們不愿意看到的。

我們想了一些辦法，當一個硨磲排放完精子后，我們馬上就把它搬到另外一個水槽里面排放卵子，這樣就能讓來自不同個體的精卵互相結合，就不會近交繁殖，不會產生負面效應。

硨磲的胚胎早期發(fā)育

上圖顯示的是我們在顯微鏡下觀察到的硨磲發(fā)育過程，一個受精卵從1個細胞變2個、2個變4個、4個變8個，數量一直增加，慢慢形成可以在水中游泳的硨磲幼體。

我們知道，成體的硨磲不可以動的，但是幼體可以在海里游動的。下圖就是幼蟲的照片。

硨磲的蟲黃藻系統(tǒng)人工構建

在研究過程當中，還有一個問題，就是硨磲在自然狀態(tài)是自己憑運氣去攝取蟲黃藻到體內的，有了蟲黃藻就可以繼續(xù)發(fā)育，沒有就會死亡。

但是我們大規(guī)模人工繁殖，如果不能使蟲黃藻大規(guī)模地、高效地進入幼蟲體內，或者是蟲黃藻進去的比例很少，那研究就等于失敗了。

所以我們要解決的一個重大問題就是把蟲黃藻高效地植入到硨磲的體內。開始我們也沒有經驗，不知道怎么做，后來通過慢慢觀察、研究，想出了一些辦法，比如把蟲黃藻收集起來，然后把幼蟲放進去浸泡，讓它逐漸進入幼蟲體內。

但是有時候溫度不合適，鹽度不對，光照過強都會影響蟲黃藻進入硨磲的效率，甚至導致不進去，或者進入了又被“排”出來。所以我們就要經過很多的研究，解決各種各樣的問題，把最優(yōu)條件找出來，讓蟲黃藻可以順利進入硨磲體內。

上圖中白箭頭和紅箭頭所指出的褐色圓點就是我們植入的蟲黃藻。蟲黃藻一旦植入成功，它就會自己繁殖，1個變2個，2個變4個，然后幾十個、幾百個這樣繁殖起來。

幼蟲貝殼很透明，從照片中就可以把變化看得很清楚，植入是否成功通過顯微鏡也可以觀察到，所以最后我們通過努力解決這個問題，成功植入了蟲黃藻到硨磲幼蟲體內。

還有一個問題，就是在人工繁育的時候，硨磲有一個變態(tài)過程。什么是變態(tài)呢？剛才說了，硨磲幼體是可以游泳的，而成體是不能游泳，固定在海底生活的，所以從可以游泳變成固定在海底，這個形態(tài)變化過程就稱為“變態(tài)”。

硨磲幼蟲變態(tài)過程

變態(tài)過程是最容易發(fā)生大規(guī)模死亡、使人工繁殖失敗的一個環(huán)節(jié)。我們想了很多的辦法，后來發(fā)現(xiàn)在人工環(huán)境條件下，如果光線過強會使它變態(tài)失敗。

所以我們拉上遮陽網，減少光照，再控制溫度，給予適當的鹽度，最后經過多方的努力得到比較適宜的條件，使變態(tài)成功率提高了。

國際上也有人做成功了，但當時的變態(tài)率是1%左右，也就是100萬個幼蟲只有1萬個存活下來。而我們經過努力、優(yōu)化以后這個比率率達到了30%。比例大大提高了，所以生產率也明顯提高了。

但在硨磲中植入蟲黃藻后慢慢生長發(fā)育長大的過程中，另一個問題又來了。在養(yǎng)殖系統(tǒng)玻璃缸水槽里有很多藻，特別是絲狀藻。絲狀藻多了就會纏繞硨磲的幼貝，使其不能張殼，如下圖左展示的那樣，時間一長，硨磲幼體就會死。怎么解決這個問題呢？

開始是用人工的方法，用水和刷子輕輕刷它，或把幼貝換到另外一個干凈的缸，但是這樣的效率都很低、很費力。后來我們想了一個辦法，就是用生物防治的方法，如生物界一物降一物一樣。

硨磲繁育的危害藻類與生物控制

絲狀藻也有天敵，我們就發(fā)現(xiàn)馬蹄螺和海兔（外殼退化的一種貝類）這兩種東西是吃藻的。所以我們把適當大小和適當數量的馬蹄螺和海兔放到培育硨磲幼體的水槽里去，它們就會幫我們把絲狀藻逐漸清理干凈。這樣一方面省力，另外一方面效率很高。

?國內首次成功的人工繁育硨磲

最后經過幾年的努力，2016年我們在國內首次成功人工繁育出了硨磲。國外的一些媒體也做了報道，這是我們繁育保護硨磲的一大進步。

國內首次成功的人工繁育硨磲

上圖展示的就是硨磲從小到大，從不到1毫米、幾毫米的小硨磲到十多公分，色彩從單調變?yōu)樨S富多彩的過程。

上面是我們培養(yǎng)硨磲的一段視頻，視頻中藍色的就是一種硨磲（番紅硨磲），灰色和灰黃色則是另外一種硨磲，右下角還有另外一種藍綠色的、帶有熒光的硨磲，是無鱗硨磲。

有多種硨磲在這里頭大家都可以看到，雖然只有十來公分，但是已經非常漂亮了，已經接近大硨磲的漂亮程度了。我希望能讓大家親身感受到，人工繁育出來的硨磲到底是什么樣的。

硨磲的人工養(yǎng)殖

我們繁殖成功以后，就希望人工養(yǎng)殖起來。養(yǎng)殖更多，就可進行更多的資源恢復、擴大范圍。我們希望硨磲能夠像其他的養(yǎng)殖動物一樣進行廣泛的養(yǎng)殖。

?硨磲的人工養(yǎng)殖

實際上硨磲的養(yǎng)殖應該是將來一個很有前途的產業(yè)，因為它不像魚、蝦一樣要投喂飼料，它是像植物一樣利用光合作用那樣生存。所以它實際上就像海底的森林一樣，利用光來生長，不消耗其他生物和飼料，不產生任何污染，是完全綠色的產業(yè)。

有了人工繁育的硨磲，就可以進行放流增殖了。實際上就是放到原來它們生活的島礁，讓它們自我生長繁育。

島礁海域硨磲的人工放養(yǎng)

上圖就是我們到海島、海礁去放流的照片，圖中我們坐著船，帶著培育的硨磲一直到現(xiàn)場進行人工放養(yǎng)。因為是在海底，所以需要潛水進行人工水下作業(yè)，把我們的硨磲安放在合適的地方。還要進行檢查和呵護，直到它健康地成長。

島礁海域硨磲的人工水下作業(yè)

下圖是我們的愿望，我們希望將來南海的珊瑚島礁就是這樣，大家以潛到海里就可以隨便看到五彩斑斕的、漂亮的硨磲。

愿景：南海未來的珊瑚礁模樣

由于硨磲漂亮，所以我們還希望不僅能夠資源恢復，也發(fā)展出一個新的產業(yè)，就是生態(tài)旅游。大家可以通過潛水或浮潛去看漂亮的硨磲和珊瑚。

愿景：未來的南海島礁生態(tài)旅游

最后，我希望大家能一起保護海洋，守護海洋生物不被破壞，謝謝大家！

文章和演講僅代表作者觀點，不代表深圳科普網立場。

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