近期,深圳湾海域出现大量的气泡状悬浮物,一颗颗黄色的小球成群结队地悬浮在海水中,轻轻一捏还会爆浆,非常像奶茶中Q弹的“爆爆珠”。此外,东莞、珠海、阳江、广州、香港等多地近岸海域也相继出现类似状况,引起了广泛的关注和讨论。
这些成片出现的“爆爆珠军团”究竟是什么?会有危害吗?形成的原因又是什么呢?我们一起来了解一下。

▲ 现场和显微镜视角下的球形棕囊藻
这些“爆爆珠”其实是一种浮游植物——球形棕囊藻(Phaeocystis globosa),球形棕囊藻隶属于定鞭藻门、定鞭藻纲、棕囊藻属。它们的足迹遍布于热带、亚热带和温带水域。藻如其名,球形棕囊藻通常呈现出近乎完美的球形。这些小球的直径大小不一,小的仅有几微米,大的则可达数厘米。别看它们外形Q弹、可爱,像奶茶里的珍珠,其实可是引发赤潮,危害海洋生态的小小杀手。
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海洋里的“变形金刚”
球形棕囊藻具有复杂的异型生活史,不同形态的游离单细胞可以通过分泌多糖基质形成从微米到厘米级大小不等的凝胶状囊体。单细胞状态时,由鞭毛提供运动能力,个个都是“精兵强将”;囊体状态时,完美适应大军团作战,像是一座座移动的堡垒,在海洋生态系统中占据优势地位。囊状群体所赋予的竞争优势是球形棕囊藻能够频繁形成大规模赤潮的一个重要原因。

▲ 球形棕囊藻生活史示意图(引自许铭本, 2022)
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南海近岸的典型致灾藻类
球形棕囊藻外观看似灵动可爱,但在特定的环境条件下,它们会以囊体形态形成大规模赤潮。1997年10月至1998年2月,我国东南沿海首次暴发大规模球形棕囊藻赤潮,覆盖范围从福建泉州、厦门以南至广东汕尾海域,面积超过3 000 km2,此次赤潮重创海洋水产养殖业,仅广东饶平柘林湾一带,渔业损失就高达6 000万元以上;2021年1月,深圳大鹏湾、大亚湾、珠江口海域暴发大规模球形棕囊藻赤潮;刚过去的2024年12月,球形棕囊藻在珠江口、阳江等地再次暴发;而在广西北部湾的近岸海域,球形棕囊藻近年来已成“常客”。
据统计,1997—2024年,南海北部的广东、广西和海南近岸海域共发生球形棕囊藻赤潮70多起,影响面积超10 000 km2,且暴发区域有逐年扩大的趋势。球形棕囊藻已经成为我国南海近岸海域的典型致灾藻类。
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球形棕囊藻赤潮的危害
威胁水产养殖生物的安全。球形棕囊藻赤潮暴发时,凝胶状囊体的聚集可堵塞鱼类的鳃部和贝类的进食器官,影响呼吸和进食;赤潮暴发末期,囊体细胞释放溶血类毒素和大量的溶解有机碳,形成白色泡沫和刺激性气味,而其耗氧降解会引起水体缺氧,进一步加速了养殖生物的死亡。
影响微生物的动态变化。研究发现,球形棕囊藻赤潮暴发期和消退期的真核微生物群落在组成、多样性、相互作用网络和群落构建过程方面表现出明显差异。赤潮暴发导致海区真核微生物群落多样性显著升高,进而对暴发海区生态系统结构造成影响。
造成滨海核电运营安全隐患。球形棕囊藻赤潮暴发时囊体大量聚集可堵塞滨海核电站的冷源取水口,对滨海核电运营安全构成重大威胁。2014年底,广西防城港核电站所在的钦州湾海域暴发球形棕囊藻赤潮,囊体堵塞核电冷源取水系统,成为国内首例由藻类引发的威胁核电冷源安全事件,引起滨海核电行业高度关注。

▲ 球形棕囊藻赤潮暴发情形
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球形棕囊藻赤潮暴发成因
球形棕囊藻在海洋中的生存策略十分精明。当受到外界捕食压力,球形棕囊藻可增大囊体体积,阻碍捕食者摄食;球形棕囊藻可根据环境中氮、磷等营养盐的不同形态,在单细胞和囊体之间转换;球形棕囊藻存在不同的生殖方式和细胞类型,使得它们在营养盐竞争中更具优势。此外,球形棕囊藻还能释放化感物质,抑制其它藻类的生长,保证自身在种间竞争中占据优势,从而形成大规模赤潮。
海洋理化环境条件也是刺激球形棕囊藻赤潮暴发的重要因素。球形棕囊藻偏爱16~22 °C的水温,在20~24 °C时生长最好,30 °C时仍能形成囊体;光照对它们也很重要,高光强下囊体形成更多,低光照条件囊体几乎不形成;营养盐方面,硝酸盐和尿素能促进球形棕囊藻的生长和囊体的形成,而铵盐则会抑制成囊过程;磷限制会阻碍囊体形成,但在无机磷不足时,它们可利用有机磷源维持生命。
此外,球形棕囊藻在赤潮暴发期间特殊的“生活方式”也是赤潮暴发的原因之一。与消退阶段相比,赤潮暴发期间球形棕囊藻的光合作用、光合色素代谢、氮代谢以及囊体基质(糖胺聚糖)的生物合成等关键生物学过程存在显著差异,这些过程共同驱动了赤潮的发生和发展。更有趣的是,海洋中的硅藻也在球形棕囊藻赤潮的形成中扮演了重要角色,在硅藻作用下,球形棕囊藻更倾向于将物质能量投入到囊体基质的合成过程中,就像是给囊体形成“加油”,促成了赤潮的暴发。

▲ 赤潮不同暴发阶段球形棕囊藻生物学过程的差异
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结 语
生态平衡是自然界中各种生物和环境因素相互作用、相互制约,达到的一种相对稳定的状态,这种平衡对于维持生物多样性和生态系统的健康至关重要。然而,自然界的微妙平衡一旦被打破,便可能引发连锁反应,导致生态失衡,赤潮的暴发就是典型的案例。
球形棕囊藻已成为南海近岸的典型致灾藻类,其大范围暴发不仅破坏了海洋景观,还严重威胁水产养殖业和海洋生态系统的健康。因此,接下来需要积极开展球形棕囊藻赤潮的防治工作,通过科学的方法和技术手段(物理法、化学法以及生物控制等),来恢复海洋的生态平衡,保护我们共同的蓝色家园。
最后,放上作者团队在球形棕囊藻赤潮调查期间拍摄的一个水下视频,让我们直观感受一下球形棕囊藻赤潮期间“爆爆珠”军团的水下实况。
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