“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(xué)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(xué)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?yàn)槲覀內(nèi)祟惥蜕钤陉懙?。對于海洋生物，大家可能比較陌生。實(shí)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?！半S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(gè)就是它的個(gè)頭大，它不像我們常吃的扇貝、貽貝那樣小，是個(gè)體比較大的貝類。所以它的特點(diǎn)是大、色彩鮮艷漂亮。

下圖能看得更清楚一點(diǎn)，它有兩個(gè)貝殼，中間是肉體組織，有兩個(gè)孔，一個(gè)是出水孔，一個(gè)是進(jìn)水孔，有什么作用呢？

“噴水”高手

首先，它吃海里的的食物時(shí)，水流要從進(jìn)水孔進(jìn)去，再從出水孔出來，把食物帶到體內(nèi)以供食用。另外，在它繁殖的時(shí)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(gè)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(dāng)時(shí)叫車渠）。又因?yàn)樗秦愵悾悮?jiān)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(dá)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(gè)種類，而是一個(gè)類群。但我們還是稱它為貝王，因?yàn)樗畲罂梢蚤L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(nèi)有與他共生的一些植物細(xì)胞——蟲黃藻。

除此之外，它體內(nèi)還有虹彩細(xì)胞。這些虹彩細(xì)胞有片層結(jié)構(gòu)，可以對光進(jìn)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(gè)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(gè)的植物細(xì)胞。

蟲黃藻生活在硨磲體內(nèi)，它利用硨磲排出的代謝廢物和二氧化碳進(jìn)行光合作用，合成營養(yǎng)物質(zhì)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(gè)互惠互利、不離不棄的共生關(guān)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(jià)值：擁有半透明溫潤的質(zhì)感

大家平時(shí)可能也聽到過硨磲。

硨磲的殼很厚，是碳酸鈣晶體結(jié)構(gòu)，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(zhì)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(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)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(hù)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(gè)價(jià)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(jìn)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(jià)值。

還有硨磲的生態(tài)價(jià)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(gè)生態(tài)功能：

一是它是造礁和護(hù)礁的生物之一，是島礁構(gòu)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(hù)礁。

硨磲的生態(tài)價(jià)值

二是它巨大的殼可以形成一個(gè)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?yàn)楹芏嗌汉鲘u礁是沙質(zhì)的，長期的海流、海浪沖擊可能會使這個(gè)島被逐漸侵蝕毀壞、甚至消失。而硨磲殼在這里構(gòu)成的珊瑚島礁的“鋼筋”則抵抗了海流、海浪的沖擊。

最后一個(gè)生態(tài)價(jià)值就是它體內(nèi)共生了的數(shù)百萬、數(shù)千萬的蟲黃藻。蟲黃藻靠光合作用提供營養(yǎng)物質(zhì)，是初級生產(chǎn)力，是提供光合作用的一個(gè)源頭。

所以從這四方面看硨磲有很重要的生態(tài)功能和價(jià)值。

但由于硨磲眾多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，社會上以前對硨磲產(chǎn)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(gè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。

?硨磲資源恢復(fù)和保護(hù)

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是海洋中間相當(dāng)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(hù)和發(fā)展是極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)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(wù)就是希望對硨磲進(jìn)行人工繁育，把被破壞的珊瑚島礁和硨磲區(qū)域進(jìn)行恢復(fù)，把硨磲種群和數(shù)量恢復(fù)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(gè)任務(wù)比較難。

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

主動式資源保護(hù)：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(shí)候守了大半夜都沒有動靜，等我們回去休息了它又產(chǎn)卵和產(chǎn)精了。所以我們經(jīng)常不得不定鬧鐘，半夜起來去等待它產(chǎn)卵和產(chǎn)精。

另外一個(gè)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(gè)硨磲自己的精子和卵子就會受精，那就形成了近交，產(chǎn)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(dāng)一個(gè)硨磲排放完精子后，我們馬上就把它搬到另外一個(gè)水槽里面排放卵子，這樣就能讓來自不同個(gè)體的精卵互相結(jié)合，就不會近交繁殖，不會產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

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(gè)受精卵從1個(gè)細(xì)胞變2個(gè)、2個(gè)變4個(gè)、4個(gè)變8個(gè)，數(shù)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(gòu)建

在研究過程當(dāng)中，還有一個(gè)問題，就是硨磲在自然狀態(tài)是自己憑運(yùn)氣去攝取蟲黃藻到體內(nèi)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(jìn)入幼蟲體內(nèi)，或者是蟲黃藻進(jìn)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(gè)重大問題就是把蟲黃藻高效地植入到硨磲的體內(nèi)。開始我們也沒有經(jīng)驗(yàn)，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(jìn)去浸泡，讓它逐漸進(jìn)入幼蟲體內(nèi)。

但是有時(shí)候溫度不合適，鹽度不對，光照過強(qiáng)都會影響蟲黃藻進(jìn)入硨磲的效率，甚至導(dǎo)致不進(jìn)去，或者進(jìn)入了又被“排”出來。所以我們就要經(jīng)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(jìn)入硨磲體內(nèi)。

上圖中白箭頭和紅箭頭所指出的褐色圓點(diǎn)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(gè)變2個(gè)，2個(gè)變4個(gè)，然后幾十個(gè)、幾百個(gè)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(gè)問題，成功植入了蟲黃藻到硨磲幼蟲體內(nèi)。

還有一個(gè)問題，就是在人工繁育的時(shí)候，硨磲有一個(gè)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(gè)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(gè)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(qiáng)會使它變態(tài)失敗。

所以我們拉上遮陽網(wǎng)，減少光照，再控制溫度，給予適當(dāng)?shù)柠}度，最后經(jīng)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(dāng)時(shí)的變態(tài)率是1%左右，也就是100萬個(gè)幼蟲只有1萬個(gè)存活下來。而我們經(jīng)過努力、優(yōu)化以后這個(gè)比率率達(dá)到了30%。比例大大提高了，所以生產(chǎn)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(gè)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(shí)間一長，硨磲幼體就會死。怎么解決這個(gè)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(gè)干凈的缸，但是這樣的效率都很低、很費(fèi)力。后來我們想了一個(gè)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(dāng)大小和適當(dāng)數(shù)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(nèi)首次成功的人工繁育硨磲

最后經(jīng)過幾年的努力，2016年我們在國內(nèi)首次成功人工繁育出了硨磲。國外的一些媒體也做了報(bào)道，這是我們繁育保護(hù)硨磲的一大進(jìn)步。

國內(nèi)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(diào)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(lán)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(lán)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(jīng)非常漂亮了，已經(jīng)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(jìn)行更多的資源恢復(fù)、擴(kuò)大范圍。我們希望硨磲能夠像其他的養(yǎng)殖動物一樣進(jìn)行廣泛的養(yǎng)殖。

?硨磲的人工養(yǎng)殖

實(shí)際上硨磲的養(yǎng)殖應(yīng)該是將來一個(gè)很有前途的產(chǎn)業(yè)，因?yàn)樗幌耵~、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(shí)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(chǎn)生任何污染，是完全綠色的產(chǎn)業(yè)。

有了人工繁育的硨磲，就可以進(jìn)行放流增殖了。實(shí)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(jìn)行人工放養(yǎng)。因?yàn)槭窃诤５?，所?strong style="box-sizing: border-box;">需要潛水進(jìn)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(jìn)行檢查和呵護(hù)，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(fù)，也發(fā)展出一個(gè)新的產(chǎn)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(hù)海洋，守護(hù)海洋生物不被破壞，謝謝大家！

文章和演講僅代表作者觀點(diǎn)，不代表深圳科普網(wǎng)立場。

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