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編者按：“最豐富的珊瑚礁”跟蹤了一個科學潛水團隊的成員，他們試圖查明世界上生物多樣性最豐富的海洋生態系統的中心。長期以來，西太平洋的“珊瑚大三角”被認為是地球上物種最豐富的海洋不動產，它是由大陸大小的棲息地、種群和群落組成的拼湊物。探險科學家們正試圖確定這個豐富的鑲嵌圖案中究竟哪一部分生物多樣性最高，但他們的努力承載的意義遠比地圖上的一個簡單點所能暗示的要多得多。一路上，他們將發現數十個新物種，參觀以前無人見過的潛水地點和深度，並更好地瞭解促進生物多樣性的因素，以及這些物種豐富的地區在維持健康生態系統中的作用。請參閱下文，檢視本系列所有文章的列表。
Gustav Paulay 一手拿著一把生鏽的錘子，另一手拿著一把同樣飽經風霜的鑿子，正在潛水度假村泳池邊敲打一塊珊瑚碎石。他正在費力敲打的這塊兩磅重的碎石上佈滿了六到八釐米寬的孔洞，每個孔洞都通向一個微小的洞穴。就像一個孩子在撬開一個頑固的存錢罐一樣，佛羅里達自然歷史博物館的無脊椎動物學家 Paulay 決心弄清楚每一個孔洞的底部。每次成功時，他都會換掉錘子和鑿子，換上一對鑷子，小心翼翼地取出一個蒼白色的小動物，這種動物被稱為癭 蟹，它似乎既對被發現感到困惑，又完全不適應外面的世界。
癭蟹和珊瑚之間的聯絡只是這裡無數共生關係之一。在珊瑚礁上，你朝任何方向遊十英尺，都會碰到一些動物與另一種動物並排、在上面或內部生活。雖然有些生物體在爭奪空間或只是共存，但另一些生物體正在合作——生活在生物學和進化上都緊密交織的生活中。Paulay 對這些“物種複合體”的普遍存在感到欣喜若狂，但也對其中許多物種的真實性質知之甚少感到苦惱。“我們根本不知道我們看到的絕大多數關聯中發生了什麼，”他說。對於大多數情況，研究人員只有快照。他們看到兩種生物體生活在一起，但只能猜測它們的關係起什麼作用，這種關係對它們的生存有多重要，這種關係是如何演變的，以及這些型別的關聯在多大程度上推動了新物種的起源。
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我想你知道的越多，你就越意識到你所不知道的一切，我想是這樣的。在我看來，Paulay 和這次探險的其他科學家對整個印度-太平洋地區的共生關係瞭解得遠不止一點點。他們可以滔滔不絕地談論令人驚歎的各種藤壺，這些藤壺專門生活在同樣令人難以置信的各種生物體和非常特定的身體部位上；他們可以詳細描述專門生活在棘皮動物、裸鰓亞目動物或海扇上的動物的生活史；而且他們一次也沒有提到小丑魚和海葵，這是這種生物學現象的代表物種，也是當我們大多數人想到珊瑚礁上的共生現象時通常會想到的動物。
共生關係可以採取多種形式，從輕微的寄生，如癭蟹的情況，到高度合作且對所涉及的兩個物種都有益，如小丑魚和海葵的情況。但是，當你把它們都歸結起來時，你會發現這些關聯中的大多數都服務於兩個基本功能中的一個（或兩個）：提供獲得食物和其他營養物質的途徑，以及提供保護。
可以說，所有海洋共生關係中最重要的是造礁珊瑚和被稱為蟲黃藻的單細胞微生物之間的食物生成夥伴關係。大多數硬珊瑚的珊瑚蟲——以及許多軟珊瑚、海葵，甚至巨蛤——都含有這些光合生物。為了換取無機化合物的穩定供應，蟲黃藻利用太陽的能量產生碳水化合物，為宿主動物的生長和繁殖提供燃料。如果沒有這些內部燃料電池，珊瑚根本沒有能力建造支撐這裡如此多生命的巨大殖民地公寓樓。
對食物的追求一直是礁石上無數其他物種強大的進化創新者。不乏各種物種間的關係，可以增強生物體獲取能量和營養的能力。事實上，許多動物同時保持著多種不同的關係——有時扮演宿主，有時扮演共生體。雖然許多這些關聯看起來比珊瑚蟲和光合原生生物之間整潔的化學交換更混亂或更不成熟，但並不缺乏專業化。
行動緩慢的生物往往是非常棒的共生宿主。就像穿梭於主要城市的隨上隨下巴士一樣，它們提供了一種可靠的交通方式和偶爾的零食。非刺痛品種對於像我這樣的新手共生觀察者來說也很棒。現在我知道要尋找什麼了，我經常翻動餅海星，而且通常情況下，我會在下面找到顏色匹配的蝦，它們使海星免受寄生蟲的侵害，並對它們的坐騎可能攪動起的任何東西保持警惕。其他種類的海星、海膽和海參往往有它們自己的共生關係，每個宿主都與自己專門的共生體配對。
藤壺往往處於等式的另一端，它們附著在適合其特定需求的宿主上。最常見的發現地點是在珊瑚和海綿上和內部，但有些物種也出現在螃蟹的鰓腔中，而另一些物種則棲息在龍蝦的口器中。考慮到甲殼類動物髒亂的飲食習慣，對於濾食性動物來說，這裡並不是最糟糕的棲息地。
對保護的需求是共生創新的另一個強大驅動力。因為總是有一些東西在附近尋找它的下一頓飯，所以大多數動物都躲藏起來，而且它們通常躲藏在其他生物體的上面或內部。有些動物要麼躲藏在相對顯眼的地方，要麼躲藏在海膽的刺或海葵的觸手之間，要麼與宿主的顏色和圖案非常匹配，以至於它們不被注意。穴居是另一種非常成功的策略，這就是為什麼很難找到一塊沒有被某種東西鑽孔的珊瑚。
在今天早上的潛水中，我仔細觀察了一個咖啡桌大小的珊瑚架。在其表面，我數了超過 200 個洞穴開口。在其中許多孔洞的底部肯定有癭蟹，但這不可能確定。唯一明顯的生命跡象是幾十個剛毛蟲，它們的進食附肢冠伸入水流中，高出海底，耐心地等待著任何可食用的碎片飄來。這清楚地提醒我們，共生關係可以有多種功能，而且那些與食物和保護相關的功能並非相互排斥。事實上，當一個需求得到滿足時，就有更多的機會進化出額外的專業化。
雖然所有這些進化奇觀在親眼看到時都非常有趣和迷人，但我瞭解到，它們對這個地方和這次探險的意義和相關性比我以前想象的要大得多。事實證明，共生關係是多樣性的強大驅動力。每種宿主-共生體關聯都為更大的專業化提供了機會，而物種複合體中的夥伴變得越專業化，該種群片段就越有可能趨異併成為一個新物種。
這些型別的關係對這個生物多樣性令人難以置信的地方的生物多樣性產生了什麼確切的影響，任何人也無法猜測，但它們顯然發揮了作用，並將繼續發揮作用。接下來，我們將研究其他有助於使這裡成為地球上最豐富的海洋環境的因素，並探索為什麼沒有兩個潛水地點看起來相同。
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