研究人员合作协助珊瑚礁恢复

佛罗里达濒临灭绝的珊瑚礁每年对该州的经济产生超过40亿美元的经济影响，而佛罗里达中央大学的研究人员正在研究可能会限制其生存的一个因素-珊瑚骨骼的强度。

在发表在《珊瑚礁》杂志上的一项新研究中，UCF工程研究人员测试了鹿角珊瑚骨骼承受自然和人类力量(例如飓风和潜水员的撞击)的能力。

研究人员使珊瑚骨骼承受的压力比海浪引起的应力高UCF机械与航空航天工程系的博士生Mahmoud Omer说。“在正常的波浪和潮汐状态下，鹿角珊瑚的骨骼将抵抗海浪施加的物理力。但是，人为的压力源，例如有害的防晒成分，升高的海洋温度，污染和海洋酸化，将削弱珊瑚的骨骼并降低其寿命。 。”

根据美国国家海洋与大气管理局的数据，佛罗里达州的珊瑚礁为当地创造了数十亿美元的收入，提供了70,000多个工作岗位，保护该州的海岸线免受风暴和飓风的袭击，并支持多种海洋生物生态系统。

这项研究揭示了鹿角珊瑚骨骼的独特安全特征：多孔的设计使珊瑚不会因撞击而立即被压碎。

当UCF工程师对骨架样品施加更大的应力时，孔隙会减轻所施加的载荷，并暂时阻止进一步的开裂和结构破坏。孔会“弹出”并吸收一些所施加的机械能，从而防止灾难性故障。尽管这种能力已经在其他珊瑚物种中得到了证明，但这是首次在鹿角珊瑚中得到证明。

UCF生物学系副教授John Fauth表示：“我们首次使用机械工程工具来仔细检查珊瑚育苗场中饲养的濒临灭绝的珊瑚的骨骼。” “我们现在比世界上任何其他珊瑚都更了解鹿角珊瑚骨骼的结构和机械性能。我们可以运用这些知识来了解为什么鹿角珊瑚修复体在某些地区可能起作用，但是其骨骼可能由于人为破坏而失效和其他方面的环境挑战。”

结果提供了基准值，可用于判断育苗的鹿角珊瑚是否具有足以适应野外生存的骨骼，并将其与最适合其骨骼强度的环境条件相匹配。

鹿角珊瑚因其鹿角状的分支而得名，为鱼类和珊瑚生物创造了错综复杂的水下栖息地。它主要在佛罗里达礁岛，波多黎各，美属维尔京群岛和其他加勒比海群岛附近的浅水区发现，但自1980年代以来下降了97%以上。

尽管正在使用苗圃饲养的移植珊瑚进行修复工作，但科学家们仍在努力提高其成功率。

UCF机械与航空航天工程学系副教授Nina Orlovskaya说，了解珊瑚的骨骼结构也可以为人类骨骼结构替代物的开发提供信息。Orlovskaya说：“我们的发现对于开发新颖而优越的生物结构具有非常重要的意义，这些结构可以用作骨移植替代物。” “珊瑚的骨骼结构可以化学转化或3-D打印成生物相容的磷酸钙陶瓷，有一天可能直接用于人类骨骼的再生。”

除了压缩测试，研究人员还分析了机械性能以及光谱和流体行为。光谱分析使用拉曼显微镜，这使得研究人员可以在珊瑚骨骼的微观水平上绘制压缩效果。

流体行为分析表明，在珊瑚菌落周围形成的涡流帮助其捕获食物并运输呼吸气体和废物。

研究的珊瑚骨骼来自新东南大学的珊瑚苗圃，距离Ft海岸约一英里。佛罗里达州布劳沃德县附近的劳德代尔。珊瑚死了，来自暴风雨中失败或被打倒的殖民地。

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