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將3D打印珊瑚投入海里,能拯救珊瑚礁嗎?

發布時間:2022-04-12 13:13:20 來源:中國科學技術館 責任編輯:caobo

圖片來源:pixabay

珊瑚礁是世界上生產力最高的生態系統之一,如今卻處于極度危險之中:氣候變化和其他威脅正在毀滅珊瑚礁。不過,研究人員提出了一項或許能拯救珊瑚礁的發明:3D打印珊瑚。

珊瑚礁生態系統的核心是珊瑚和藻類的共生關系。

“珊瑚也能利用陽光進行光合作用,依靠的就是其組織內部生活著體型微小的藻類。這些藻類用陽光生成能量,隨后,能量被輸入動物宿主——珊瑚的體內。作為回報,珊瑚會將一些副產品輸送給藻類。就這樣,它們互利共生,生生不息。”

英國劍橋大學(University of Cambridge)的珊瑚礁科學家丹尼爾·旺普拉瑟特(Daniel Wangpraseurt)解釋道。

藻類和珊瑚之間緊密相連的紐帶讓珊瑚礁異常高產,得益于這一共生關系,珊瑚也演化出了一套精密復雜的骨骼和組織結構來收集陽光。

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“按照常理,光線射入珊瑚后應該會快速衰減。但由于珊瑚骨骼的存在,光被引導送入了更深處原本一片漆黑的區域。珊瑚有很多這樣的獨門絕技,我們的研究從中復制了不少。”

旺普拉瑟特和同事對珊瑚做了成像,分析了它們的骨骼和組織構成。他們隨后用3D生物打印機構建出模仿真實珊瑚的復雜結構。打印出來的仿制品由纖維素等生物材料構成,內部嵌入了藻類。正因為研究人員完美復制了珊瑚結構,其中的藻類長勢喜人——比一般情況下實驗內生長的密度高了100倍。

旺普拉瑟特表示,他們3D打印的仿制品既能用作促進藻類生長、制造生物能量的介質,也可以成為研究珊瑚-藻類共生關系的工具。

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“與此同時,我們的技術當然也還有許多地方須要進一步拓展和改進才能在未來創造出人工珊瑚一類的東西。這項研究只是第一步,我們雖然創造出了動物宿主,但并沒有繼續進一步復制動物-藻類共生關系。我們現在正在研發模型系統,如果最終能直接應用于珊瑚礁修復,就再好不過了。”

翻譯:阿金

審校:武大可

引進來源:科學美國人

本文來自:中國數字科技館

標簽: 共生關系 研究人員 生態系統 互利共生 一般情況下

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