珊瑚基因組揭示了環(huán)境災(zāi)難后人口的反彈

新的基因組序列數(shù)據(jù)顯示，由環(huán)境變化引起的大規(guī)模滅絕事件中存活的加勒比海珊瑚可以反彈并擴(kuò)大其種群數(shù)量。由賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)對(duì)Orbicella屬中三種珊瑚的基因組進(jìn)行了測(cè)序，并使用這些數(shù)據(jù)模擬了過去幾百萬年來這些珊瑚的種群歷史。盡管在大量減少珊瑚冰期北半球1和2萬年前，一個(gè)事件的發(fā)生導(dǎo)致許多其他加勒比海的珊瑚滅絕以下人群物種這些Orbicella珊瑚群反彈并擴(kuò)展到通過打開新的棲息地大規(guī)模滅絕事件。

“珊瑚在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上具有極其重要的作用，因此了解其人口在歷史上如何應(yīng)對(duì)環(huán)境變化對(duì)當(dāng)前的保護(hù)工作至關(guān)重要，”賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)副教授，該研究的主要作者之一MónicaMedina說。“我們對(duì)活珊瑚的研究證實(shí)了化石證據(jù)表明珊瑚種群可以在環(huán)境災(zāi)害后恢復(fù)，并進(jìn)一步表明，如果可以減少環(huán)境壓力，目前的珊瑚礁惡化可以逆轉(zhuǎn)。”

國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)包括來自美國(guó)，澳大利亞，墨西哥和日本的科學(xué)家。一篇描述該研究的論文將于2016年11月17日在線發(fā)表在Current Biology期刊上。

研究人員測(cè)定了三種存活的加勒比海Orbicella物種的基因組 - O. annularis，O。faveolata和O. franksi。該Orbicella珊瑚有豐富的化石記錄顯示約2.5至3.5萬年前物種多樣性的增加，其次是1和2億年前消滅了一半的物種大規(guī)模滅絕事件。在接下來的一百萬年中，剩下的三種物種都滅絕了。該團(tuán)隊(duì)使用他們的新基因組數(shù)據(jù)重建了三個(gè)現(xiàn)代Orbicella的人口歷史在這段時(shí)間內(nèi)的物種，填補(bǔ)了化石記錄中的空白，并顯示珊瑚在環(huán)境災(zāi)難后可以恢復(fù)。

“豐富的基因組數(shù)據(jù)使我們能夠正式檢驗(yàn)珊瑚種群大小變化的假設(shè)，從化石和環(huán)境記錄中重新觀察，”賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)助理教授，該研究的主要作者之一Michael DeGiorgio說。“我們的研究是一個(gè)教科書的例子，說明保護(hù)，進(jìn)化和計(jì)算生物學(xué)家的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)聚集在一起解決本來難以解決的重要生物學(xué)問題的力量和必要性。”

研究人員還表明，最近消失的另一種淺水Orbicella物種 - 器官管珊瑚O. nancyi -允許現(xiàn)代物種將其棲息地?cái)U(kuò)展到由器官管珊瑚騰出的領(lǐng)土。隨著時(shí)間的推移，了解這些與環(huán)境變化相關(guān)的人口變化將使科學(xué)家能夠更好地分析現(xiàn)代珊瑚的變異及其適應(yīng)和生存氣候變化的潛力。

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