的角色感觉景观内的声学珊瑚幼虫结算
乔什·w·Pysanczyn
1 *,
伊丽莎白·a·威廉姆斯
1,
Emelie Brodrick
1,
丹尼尔·罗伯特
2,
杰米·克拉格
3,
克里斯汀·l·Marhaver4 __和
斯蒂芬·d·辛普森
1、2
- 1生命与环境科学学院,埃克塞特大学,英国埃克塞特
- 2布里斯托尔大学生物科学学院英国布里斯托尔
- 3Horniman博物馆和花园,伦敦,英国
- 4CARMABI基金会Piscaderabaai z / n,威廉斯塔德库拉索岛
招聘的珊瑚幼虫珊瑚礁对个体的生存和生态系统的完整性是至关重要的。珊瑚幼虫可以检测和应对各种生物和非生物因素,包括声学线索,找到合适的网站结算和蜕变。然而,珊瑚幼虫的声学生态,包括他们如何看待听觉线索,仍然知之甚少。在本文中,我们考虑两种非原位生理和行为原位生态和行为研究,先提供一个更新的概述珊瑚幼虫所使用的非生物和生物因素来指导解决。然后我们详细探讨声学线索和当前文献的使用行为对声刺激的反应。最后,我们讨论的差距在我们理解机制珊瑚幼虫检测声波信号,突出小说探索这些感官功能的应用技术。我们也考虑如何幼虫趋声性,即。,the ability to orient to a sound cue, can be applied to coral reef conservation. Current research suggests that acoustic cues are likely used at small spatial scales, and that coral larvae may have directional acoustic sensitivity enabling phonotactic behavior. Recruitment of coral larvae on reefs is significantly influenced by habitat-specific soundscape variation and likely affected by anthropogenic disturbance. We propose a novel application of the remote sensing technology, micro-scanning laser Doppler vibrometry (LDV), to quantify the micromechanical responses of putative acoustically sensitive epidermal microstructures. We then highlight the potential for incorporation of acoustic enrichment techniques in coral reef conservation and restoration interventions.
1介绍
海洋无脊椎动物幼虫曾经被认为是被动的粒子探测或缺乏能力应对环境(G。Thorson 1950;贾et al ., 1984),但现在普遍认为环境条件和biologically-generated线索之间的相互作用影响着许多海洋无脊椎动物幼虫行为和生理类群,包括珊瑚(罗德里格斯et al ., 1993;长腿的人,2009;2011年格里森和霍夫曼)(表1)。海洋曾经形容为“无声的世界”1953年康斯塔和小仲马,但我们现在知道珊瑚礁bioacoustically富有。许多珊瑚礁居民产生声音一起在广泛的行为导致环境音景的“合唱”礁(施密茨,2002;•et al ., 2010;•2013年;雷德福et al ., 2014 a)。这种环境音景作为取向远洋幼虫的线索很多鱼,十足类动物甲壳类动物和造礁珊瑚,协助他们面向合适的解决网站(Tolimieri et al ., 2000;Tolimieri et al ., 2002;杰夫斯et al ., 2003;辛普森et al ., 2004;花环和Lockett, 2005;辛普森et al ., 2005;蒙哥马利et al ., 2006;Vermeij et al ., 2010;雷德福et al ., 2011)。
表1整理研究概述非生物和生物环境因素和暗示诱导行为,生理和生态变化与增强或中断相关结算在珊瑚幼虫。
造礁珊瑚代表关键物种在珊瑚礁生态系统,提供有价值的生态系统货物和服务的100年代数以百万计的人(瑞斯et al ., 2019)。然而,珊瑚幼虫的行为反应(浮浪幼体)对声刺激和感官机制检测声波信号仍然知之甚少。然而,这些都是越来越重要,尤其是在珊瑚礁人为压力增长的背景下,包括气候变化、过度捕捞、污水和化肥残留物和噪声污染(Lecchini et al ., 2018;里士满et al ., 2018;琼斯,2019;Duarte et al ., 2021)。珊瑚幼虫可以应对一系列环境因素,指导他们的解决方案。我们审查这些,特别强调声学和音景,也就是最近的重要性来光。
1.1环境因素影响珊瑚幼虫结算
1.1.1水流和当地的电流
当地水流中扮演极其重要的角色之间的连接性的珊瑚礁,影响物种多样性,分散和招聘的珊瑚幼虫在本地区域空间尺度上(罗伯茨,1997;贝隆,2000;贝隆,2011;贝隆et al ., 2015;要么et al ., 2017)。电流连接珊瑚礁很少低于100 mms1(贝尔德和莫尔斯,2014)。的珊瑚幼虫游泳速度< 5 mms1(2006年Szmant和草地;格里森et al ., 2009;要么et al ., 2017),直接从广阔的海洋游泳珊瑚礁是有限的。然而,造型使用数据从鱼已经表明,幼虫在个体发生的垂直迁移减少与洋流的交互,因此改变招聘和礁石之间的连接(巴黎et al ., 2007)。波浪作用也已被证明能够加快发展在紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)和太平洋海胆(Dendraster excentricus),增加湍流,较浅的沿海水域,诱导幼虫能力和增强幼虫结算(盖洛德et al ., 2013;Hodin说道:et al ., 2018)。
1.1.2光强度
珊瑚需要足够的太阳辐射水平支持光合需求的共生体(粉笔et al ., 1988)。环境光水平,光谱质量和基础颜色显著影响幼虫结算在许多种类的珊瑚幼虫(巴布科克和曼迪,1996;曼迪和巴布科克,1998;梅森et al ., 2011;斯特拉瓦迪演奏et al ., 2015;福斯特和吉尔摩,2016年;酒井法子et al ., 2020)。然而,幼虫趋光性的强度和方向随物种,年龄、水温、光照强度和波长的光(刘易斯,1974;Bassim萨马科,2003;布鲁克和年轻,2005年;格里森et al ., 2006;酒井法子et al ., 2020;毛拉et al ., 2021)。
在解决实验中,珊瑚幼虫的许多物种优先解决地产到基质在较浅的水,改变他们的结算偏好向上垂直和面临表面在更大的深度(Birkeland 1977;贝克和恩格尔,1979;Birkeland et al ., 1981;华莱士和公牛,1981年;罗杰斯et al ., 1984;Harriott 1985;华莱士,1985;巴布科克和曼迪,1996;斯特拉瓦迪演奏et al ., 2015)。几个种类,然而,总在黑暗地区,代表之间的权衡需要光合成有效辐射(PAR)和强化水平的紫外线(紫外线辐射)。以光辐照度水平在近地表水域发现,已经被证明可以有效规避行为(格里森et al ., 2006),延长定居点(1995年贝克,;Kuffner 2001),导致更高水平的幼虫的死亡率(1995年格里森和惠灵顿;惠灵顿和Fitt, 2003年)。
1.1.3静水压力
静水压力导致游泳取向方向变化(枪性)的水生无脊椎动物类群(1990年,;沉重et al ., 2002;戈尔茨坦和巴特勒,2009年)。然而,据我们所知,只有一个研究沉思的珊瑚Porites astreoides(的股份,萨马科,2003)检查枪性动物。在这项研究中,在幼虫从表面暴露在压力条件下(103.4 kPa)表面~ 40米以下。当暴露于表面的压力,幼虫显示积极的枪性和游向下,但在更大的压力,向上幼虫游(的股份,萨马科,2003)。虽然在珊瑚幼虫枪性的证据是有限的,这些结果反映这些证明了其他浮游动物(摩根,1984;1989年,;1990年,;沉重et al ., 2002)。此外,枪性使珊瑚意义和解决在其特有的最佳辐照度环境中,即使缺乏辐照度信息,例如,日/夜间轮班或时期的阴影(的股份,萨马科,2003;2011年格里森和霍夫曼)。
1.1.4温度变化
亚致死的压力温度干扰正常结算行为珊瑚幼虫。在研究两个broadcast-spawning珊瑚,温暖的水温负面影响幼虫生理、分散和结算通过增加幼虫死亡率(Bassim萨马科,2003;兰德尔和Szmant, 2009),增加游泳/搜索行为(Bassim萨马科,2003),减少pre-competency时期(Nozawa和哈里森,2005年;海伍德和Negri, 2010)和减少结算成功(Jokiel Guinther, 1978;Bassim et al ., 2002;Bassim萨马科,2003)。同样,在研究沉思的珊瑚,水温低于或超过他们收集的环境温度下,浮浪幼体死亡率增加(展出埃德蒙兹et al ., 2001;兰德尔,Szmant 2009 b;Ritson-Williams et al ., 2016),降低寿命(埃德蒙兹et al ., 2001;普特南et al ., 2008),减少净结算(哈特曼et al ., 2013;Ritson-Williams et al ., 2016),变形增加,减少光合作用和减少藻类共生有机体密度(埃德蒙兹et al ., 2001;埃德蒙兹et al ., 2005)。
1.1.5暂停和泥沙沉积
沉积有负面影响成人和幼鱼阶段珊瑚(审查琼斯等人。,2015年;塔特尔和多纳休,2022)。沉思的观察性研究的物种Favia fragum(刘易斯,1974),Pocillopora damicornis(霍奇森,1990;吴作栋和李,2008年;佩雷斯et al ., 2014),净幼虫结算显著降低悬浮沉降时更高。同样,在野外和实验室研究,高(~ 100毫克l1)和低(l ~ 50毫克1)水平的悬浮沉积物不利影响幼虫broadcast-spawning结算和生存的物种疣digitifera和答:清塞音(吉尔摩,1999;人类et al ., 2017)。在这两个原位和水族馆研究使用broadcast-spawning的幼虫答:millepora,增加沉积沉降减少幼虫结算和阻止幼虫结算向上面对基质,幼虫只在垂直的表面沉降和基质(下腹巴布科克和戴维斯,1991年;吉尔摩,1999;巴布科克和史密斯,2000年;博雷尔et al ., 2005;里卡多et al ., 2017)。沉积最有可能干扰幼虫结算通过扰乱其他感官机制,例如,通过屏蔽化学线索和损害趋光性(里卡多et al ., 2017)。然而,由于很难跟踪礁沉积动力学表面经过漫长的时间,它仍然很难预测沉降的影响在短期解决方案将如何影响长期招聘和生存。
1.1.6生化信号
在众多研究沉思和broadcast-spawning珊瑚物种,紧贴在土壤的珊瑚藻(CCA)及其细胞wall-associated化合物被广泛发现吸引珊瑚幼虫和诱导珊瑚幼虫附件(莫尔斯et al ., 1988;莫尔斯和莫尔斯,1991年;莫尔斯et al ., 1994;莫尔斯et al ., 1996;海伍德和Negri, 1999;哈德菲尔德和保罗,2001年;Negri et al ., 2001;贝尔德和莫尔斯,2004年;哈林顿et al ., 2004;2007年Golbuu和里士满;Erwin et al ., 2008;Vermeij Sandin, 2008;干草,2009;Ritson-Williams et al ., 2009;Diaz-Pulido et al ., 2010;Ritson-Williams et al ., 2010;Ritson-Williams et al ., 2014;Tebben et al ., 2015;Ritson-Williams et al ., 2016;Gomez-Lemos et al ., 2018;Jorissen说道et al ., 2021)。虽然CCA也被发现产生沉降和变形在许多不同的无脊椎动物类群(鲍里克,1992;哈德菲尔德和保罗,2001年;Whalan et al ., 2012;德et al ., 2015),CCA的诱导能力高度可变,珊瑚和CCA复杂的种间相互作用。在两个极度濒危物种broadcast-spawning加勒比Acroporids (答:palmata和一个。cervicornis),不同种类的CCA每个诱导不同数量的幼虫,用两个相对稀有物种的CCA最有效(Ritson-Williams et al ., 2010)。有趣的是,国际化形成硬壳珊瑚藻Titanoderma prototypumm,发现在加勒比和太平洋珊瑚礁,似乎更有吸引力的造礁Acroporids幼虫,诱发更大的结算利率与其他相比,更常见的,co-inhabiting CCA物种(哈林顿et al ., 2004;Ritson-Williams et al ., 2010;Gomez-Lemos et al ., 2018)。此外,t . prototypummCCA表面显著提升解决与邻国相比死珊瑚或塑料表面(Jorissen说道et al ., 2021)。此外,一些研究发现,特定的微生物生物膜也能导致幼虫结算没有CCA (Negri et al ., 2001;Erwin et al ., 2008;Tebben et al ., 2011;德et al ., 2014;Gomez-Lemos et al ., 2018;Dobretsov Rittschof, 2020;Jorissen说道et al ., 2021)。海洋微生物生物膜是由许多种类的细菌、单细胞藻类(包括硅藻)和原生动物。这些产生一系列的胞外聚合物物质和蛋白质信号显示影响幼虫沉降和变形了Dobretsov & Rittschof, 2020)。几项研究已经确定了Pseudoalteromonasspp,海洋细菌中发现两个加勒比和太平洋CCA物种,作为一个强大的诱导物变形的幼虫从沉思和broadcast-spawning珊瑚,包括重要的造礁家庭Acroporidae和Pocilloporidae (Negri et al ., 2001;Tebben et al ., 2011;Siboni et al ., 2012;Tebben et al ., 2015)以及一个完整结算(即诱导物。附件,衬底和蜕变)(陈英雄和哈德菲尔德,2011年;德et al ., 2014;Tebben et al ., 2015)。值得注意的是,许多CCA物种也进化策略阻止或防止幼虫和解协议,如相互影响(铃木et al ., 1998;Degnan和约翰逊,1999年)和脱落(脱落的上皮细胞层上部)(正树et al ., 1984;济慈et al ., 1997)。
因此,很可能CCA-induced珊瑚结算结果提示生产由CCA本身和相关的微生物生物膜(韦伯斯特et al ., 2004;Gomez-Lemos et al ., 2018;Jorissen说道et al ., 2021)。
两声提示音景
磨削和觅食的海胆类,放牧scarids,鸣唱鱼和虾都导致珊瑚礁的特定的(辛普森et al ., 2004;辛普森et al ., 2008;•et al ., 2010;•2013年;坎迪娅·迈克威廉et al ., 2017)。因此,更高质量,健康的珊瑚礁明显更大,在声学事件更复杂,更比珊瑚退化(听觉上复杂皮尔西et al ., 2014;Bertucci et al ., 2016;弗里曼和弗里曼,2016年;戈登et al ., 2018)。声学线索为水生动物尤其有用声音传播速度快和进一步水下相对于其他感官暗示,无论定向电流(Urick 1983;Ainslie 2010;Duarte et al ., 2021)。因此,许多海洋无脊椎动物进化的能力发现和应对声学线索,最有可能通过使用专门的受体(鲑鱼和听呀,1973年;波普尔et al ., 2001;施密茨,2002;凯弗et al ., 2008;穆尼et al ., 2010;Vermeij et al ., 2010;主教练威尔肯斯et al ., 2012;Lillis et al ., 2013;埃德蒙兹et al ., 2016;Lillis et al ., 2016;唯一et al ., 2016;Vazzana et al ., 2016;Charifi et al ., 2017;公司,2017年;Jezequel et al ., 2018;Lillis et al ., 2018),许多类群演示增加幼虫的利率结算在声学线索和响亮的声信号(杰夫斯et al ., 2003;辛普森et al ., 2004;辛普森et al ., 2005;斯坦利et al ., 2010;辛普森et al ., 2011;股票,2012;斯坦利et al ., 2012;斯坦利et al ., 2012 b;Lillis et al ., 2013;Lillis et al ., 2015;Hinojosa et al ., 2016)。
声学线索可以影响游泳珊瑚幼虫的取向和结算行为。在一个原位加勒比结算室实验,幼虫scleractinian珊瑚Orbicella faveolata(以前Montastraea faveolata)表现出趋声性,幼虫朝着一个播放珊瑚礁音景的来源无论室方向(Vermeij et al ., 2010)。在另一项研究中,o . faveolata幼虫表现出更高的结算利率暴露在从声音响亮,更多样的珊瑚礁音景相比,从两个安静珊瑚礁的特点是海绵和珊瑚碎石或工业碎片和藻类的生长。(Lillis et al ., 2016)。这些发现暗示的声功率升高更多样的栖息地,或者缺乏健康的栖息地内的特定频率,可能导致增加幼虫结算。相同的作者发现,结算利率在造礁珊瑚幼虫Porites astreoides翻了一番声学环境水平较高的低频声音,是典型的健康礁珊瑚覆盖和更高密度较高的鱼(Lillis et al ., 2018)。这表明,低频声音的主要驱动响应在这个物种,和没有这些低频率可以降低结算。
水下高频声音衰减更快,但低频声音来自珊瑚礁理论上是可检测在500从源(无脊椎动物罗杰斯和考克斯,1988年;安德森et al ., 2021)。然而,电流和流体流动可能限制幼虫成功导航到线索500;因此在实践中,发现和成功应对的范围可能仍然接近10 - 100米(2011年格里森和霍夫曼)。虽然o . faveolata幼虫表现出定向趋声性原位(Vermeij et al ., 2010),实验监禁丙烯酸室可能限制流体流动,使幼虫被水流畅通。因此,我们对珊瑚幼虫的空间尺度的理解能够探测到它们的自然环境声刺激仍然是有限的。相关的困难原位沉降实验在复杂地形和水动力环境突出的挑战解释实验结果的生态意义和恢复实用工具(要么et al ., 2017;Mayorga-Adame et al ., 2017;兰德尔et al ., 2020;Levenstein et al ., 2022)以及许多韵味时,必须考虑了未来声学幼虫沉降实验。
迄今为止,大多数研究趋声性的珊瑚浮浪幼体的幼虫进行广播已成熟的雌鱼(但看到Lillis et al ., 2018),因此从沉思的珊瑚幼虫相对可以理解。然而,建议mechanosensory上皮纤毛负责听觉感知在珊瑚(Vermeij et al ., 2010)。因此,考虑到大量的密集的纤毛表面上发现,幼虫孵蛋也将拥有感官机制发现和应对声刺激(2011年格里森和霍夫曼)。这个假设需要进一步测试。
3在珊瑚幼虫声学检测机制
声波在水中的振动都压力和粒子运动组件(综述Nedelec et al ., 2016)。在成年阶段,大多数水生无脊椎动物可以检测声音的粒子运动组件,使用专门的器官如mechanosensory刚毛,弦音的拉伸受体之间的关节的附属物和平衡胞和耳石感受器系统(波普尔和费伊,1999年;波普尔和卢,2000年;波普尔et al ., 2001;Bleckmann 2004;Nedelec et al ., 2016)。许多无脊椎动物幼虫,包括动物,有多样性cilia-based mechanosensory系统功能在喂养,运动,战术反应,捕食者-猎物互动结算(贾和克劳福德,1977年;贾和高斯,1979年;弗里曼和Ridgway, 1990年;马洛et al ., 2009;Bezares-Calderon et al ., 2020声),这些系统敏感粒子运动(流动商贩et al ., 1982;罗杰斯和考克斯,1988年;Budelmann 1992;肯尼迪et al ., 1996;Zhadan 2005;陈英雄和哈德菲尔德,2013年;Lillis et al ., 2015)。
受雇于珊瑚幼虫的感官机制来检测声刺激,然而,仍然未知。早期的研究温带造礁珊瑚物种Balanophyllia regia和热带珊瑚物种Pocillopora damicornis证明了幼虫外胚层细胞主要是由鞭毛领——单个鞭毛周围一圈微绒毛(里昂,1973;Vandermeulen 1975)。虽然这些细胞的主要功能主要是认为是钙化,吞噬作用的食物残渣和能动性,有人建议,这些细胞可能也有一个感官功能。这种假设是基于他们的相似之处与平衡胞系统用于检测其他无脊椎动物类群的声信号(里昂,1973)。
激光多普勒vibrometry (LDV)方法依赖于检测发生在光的多普勒频移是由一个移动的表面(分散Rothberg et al ., 2017)。在一项研究中探索粒子运动检测海洋无脊椎动物,LDV是用来测量全身振动(位移、速度和加速度)作为假定的平衡胞器官的刺激墨鱼(家庭Sepiidae)和扇贝(家庭扇贝科)(安德烈et al ., 2016)。这个实验驾驶LDV技术的使用在一个水下生物声学研究,突出了其潜在价值在使用其他海洋无脊椎动物类群。LDV也被成功地用来测量天线等微观结构的力学响应和感官对电气和声音刺激毛发在几个陆地无脊椎动物(Gopfert et al ., 1999;2002年Gopfert和罗伯特;萨顿et al ., 2016)。尽管很明显,珊瑚幼虫对声学线索和拥有mechanosensory结构能够检测粒子运动(Vermeij et al ., 2010;Lillis et al ., 2016;2018年)(图1 c, D),到目前为止没有任何试图衡量他们的机械响应外部cilia-based感官系统对声信号在生物声学研究中,这个也没有做任何海洋无脊椎动物的幼虫。我们建议,可以广泛应用于激光多普勒vibrometry调查mechanosensory珊瑚幼虫表皮纤毛的能力,包括量化纤毛击败动力学和frequency-specific对入射粒子速度的敏感性。使用分析信号捕获样本的光谱多样性珊瑚礁录音,录音的回馈,可以确定珊瑚幼虫的听觉灵敏度和带宽,提供机械基础的phonotactic行为(图1 a, B)。
图1(一)提出了珊瑚幼虫激光多普勒vibrometry实验设置。(B)设置约束的特写鹿角激光多普勒vibrometry实验幼虫(C)扫描电子显微镜(SEM)图像的鹿角浮浪幼体幼虫。(D)放大强调纤毛幼虫表皮。扫描电镜图片:Emelie布罗德里克。激光多普勒Vibrometry示意图(一)创建BioRender.com。
4生态意义和应用声学浓缩珊瑚礁保育和恢复
珊瑚礁音景中扮演重要角色的珊瑚幼虫取向,栖息地的位置、结算和招聘,最终影响珊瑚礁的生长和弹性(Vermeij et al ., 2010;Lillis et al ., 2016;Lillis et al ., 2018)。然而,许多珊瑚礁退化通过气候变化、过度捕捞和污染,珊瑚礁音景正在改变(斯伯丁和布朗,2015年;休斯et al ., 2017;休斯et al ., 2018;Duarte et al ., 2021)。例如,2012年至2016年间,飓风和强烈的漂白意味着大堡礁经历了有史以来最严重的退化时期(休斯et al ., 2017)。因此,音景的负面影响在四个互补ecoacoustic指数;他们平均15分贝再保险1µPa安静,并显著降低声复杂性、丰富性和折断的虾(家庭鼓虾科)快照(戈登et al ., 2018)。
在珊瑚礁的生态危机,小说恢复技术变得越来越重要在这些生态系统的保护和恢复。一个有前途的新工具是声学浓缩,从相对健康的珊瑚礁正回放录音通过水下扬声器(戈登et al ., 2019)。这种方法已被证实能改善指标的鱼社区卫生在珊瑚礁栖息地退化实验量表(戈登et al ., 2019)。天然鱼繁殖季节在大堡礁11 - 12月刊(),这项研究表明,珊瑚礁与声学浓缩增加鱼招聘多个营养公会,整体的鱼类数量翻倍,物种丰富度增加50% (戈登et al ., 2019)。随后的一项研究发现,成功的管理和恢复珊瑚礁导致自然音景的复苏;成熟在苏拉威西岛恢复项目表现出类似水平的声学丰富健康的珊瑚礁(拉蒙特et al ., 2021)。
最近的珊瑚礁修复工作都集中在增长的人口大小、遗传多样性和珊瑚的自然适应能力,例如,通过片段救援,无性繁殖,原位和非原位珊瑚托儿所和性传播,以减轻珊瑚礁退化引起的气候变化和当地的压力(海伍德et al ., 2002;克鲁斯和哈里森,2017年,克鲁斯肯和哈里森,2020年;铃木et al ., 2020;兰德尔et al ., 2020;Vardi et al ., 2021;哈里森et al ., 2021;baum et al ., 2019,2022年)。此外,珊瑚繁殖努力陆基设施继续扩大克拉格et al ., 2017;克拉格et al ., 2020;奥尼尔et al ., 2021),而几乎所有珊瑚传播项目寻求更有效的方法来诱导大量珊瑚结算不引入潜在有害生物(竞争兰德尔et al ., 2020)。声浓缩可用于结合所有这些更新,breeding-based修复技术来帮助提高结算利率、人口增长和物种多样性。通过提高珊瑚结算在恢复网站,短期内声浓缩也将有助于恢复自然声浊音的丰富性和复杂性,从而进一步加快和加强珊瑚礁复苏。
电流声增强礁修复的例子包括“礁歌项目”,一个澳大利亚珊瑚礁韧性倡议(ACRRI)在协会与澳大利亚海洋科学研究所(目标)。这个项目是第一个调查声浓缩的功效原位。使用健康的珊瑚礁录音来吸引鱼社区60块珊瑚礁的宁格罗礁珊瑚碎石和生活片段,在澳大利亚大堡礁,这个五年计划主要是探索鱼饲养和食草性的角色在珊瑚和珊瑚礁恢复增长。使用摄影测量、珊瑚生长会随着时间被监控(澳大利亚海洋科学研究所,2023年)。此外,伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)已经开发出“礁解决倡议”。后发现WHOI科学家珊瑚幼虫被吸引到健康珊瑚礁的音景(Lillis et al ., 2016;Lillis et al ., 2018),这一举措旨在声浓缩合并到干预策略帮助珊瑚退化的珊瑚礁上增殖(伍兹霍尔海洋研究所,2023年)。改善我们对珊瑚礁恢复过程的理解和礁修复的影响,应用的低成本、低规范被动声学监测结合机器学习分析可能适用于改善ecoacoustic指数的分析,成功地跟踪珊瑚礁修复(拉蒙特et al ., 2022;威廉姆斯et al ., 2022)。
总之,声学浓缩是一种很有前途的工具,珊瑚礁修复由于其证明效力跨多个类群,但其潜力仍很大程度上未经测试。关键物种恢复和重建复杂的种间相互作用能促进成功的管理和恢复珊瑚礁生态系统。造礁珊瑚scleractinian关键物种,这是他们所有的珊瑚礁的生命形式所依赖三维结构对食物、避难所和生存。为了充分评估潜在的声学浓缩和有效地应用这个方法作为一个礁修复工具,我们必须继续探索不同的珊瑚分类单元如何应对声学线索而获得更好的理解机制珊瑚幼虫感觉到他们的声学环境。这也将使我们能够有效地地方层次结构内的声学感官暗示珊瑚幼虫集成定位最优解决网站和招聘礁。
作者的贡献
摩根大通、电子战、SDS构思本文的想法。摩根大通写的手稿。列出所有作者做出重大贡献的讨论想法的工作和发展中概述的手稿。所有作者的文章和批准提交的版本。
资金
这种材料是部分基于工作由NSF资助支持ios - 1848671和CBET2133675(荷航)。EWA BBSRC大卫菲利普斯奖学金支持BB / T00990X / 1。SDS支持NERC格兰特NE / P001572/1。
确认
我们/作者要感谢教授安德鲁·雷德福和扩展的埃克塞特大学和布里斯托尔大学生物声学研究集团的持续刺激讨论,支持和洞察力。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
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收到:2022年11月29日;接受:2023年2月20日;
发表:2023年5月30日。
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*通信:乔什·w·Pysanczyn,j.pysanczyn@exeter.ac.uk
__ORCID:克里斯汀l . Marchaverorcid.org/0000 - 0002 - 8953 - 1902