珊瑚重新調(diào)整基因以適應(yīng)二氧化碳的增加

在一項(xiàng)新的科學(xué)進(jìn)展研究中，一個國際海洋生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)揭示了一些珊瑚通過基因調(diào)控適應(yīng)海洋酸化的機(jī)制。

經(jīng)過兩年的實(shí)驗(yàn)，研究人員 - 包括來自沙特阿拉伯國王阿卜杜拉科技大學(xué)(KAUST)的科學(xué)家 - 現(xiàn)在距離了解花椰菜珊瑚Stylophora pistillata是一種殖民地造礁的方式。珊瑚，適應(yīng)海水酸度。

“我們暴露了我們在珊瑚群落不同的海洋酸化處理，其中我們增加了CO2濃度由世紀(jì)末的預(yù)期值，以及更多的極端情況，”曼努埃爾·阿蘭達(dá)，在KAUST和共同海洋科學(xué)系助理教授解釋該研究的作者。

酸化通常來自過量的二氧化碳，導(dǎo)致海洋和淡水體吸收更多的碳。

高碳濃度最終會阻礙珊瑚生長碳酸鈣骨骼的能力，這一事實(shí)促使科學(xué)家首先假設(shè)與鈣化相關(guān)的基因可能是經(jīng)歷最大變化的基因。

然而，他們被證明是錯誤的。在基因組測序過程中，甲基化模式中發(fā)生的變化 - 最終控制基因表達(dá)的表觀遺傳機(jī)制 - 令人驚訝。

“甲基化水平的最大變化發(fā)生在與細(xì)胞生長和應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的基因中，而不是與鈣化有關(guān)的基因，”KAUST紅海研究的遺傳學(xué)家，該研究的主要作者易金璐說。

最大的改變發(fā)生在浸泡在實(shí)驗(yàn)室最酸性罐中的珊瑚菌落中，pH值為7.2。

此外，在該坦克中培養(yǎng)的珊瑚具有增大的細(xì)胞和息肉，以及較大的空腔，以使柔軟的動物退縮。

因此，阿蘭達(dá)在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造了“瑞士奶酪假說”;如果珊瑚形成更大的洞(或花萼)，他們需要更少的“奶酪”(或鈣化骨架)，并且盡管酸度水平很高，仍然可以以相同的速度生長。

“這項(xiàng)研究的結(jié)果令人鼓舞，特別是因?yàn)槟壳叭藗儗ι汉鲗Ｑ蠡瘜W(xué)變化的適應(yīng)能力知之甚少，”聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署內(nèi)羅畢海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)分支的珊瑚專家Gabriel Grimsditch說。

根據(jù)Jin Liew的說法，測量基因甲基化水平可能會被用來獲取珊瑚健康的“快照”。

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