新研究發(fā)現(xiàn)珊瑚旁邊存在著不同的微生物
生活在珊瑚中的共生藻類為這些動(dòng)物提供了鮮艷的色彩,以及它們生存所需的許多營(yíng)養(yǎng)。藻類和珊瑚體內(nèi)的其他微生物已經(jīng)得到了廣泛的研究 - 但到目前為止,研究人員基本上忽略了珊瑚群落外的微生物群落。
伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究已經(jīng)開始描述和編目距離珊瑚表面僅幾厘米的微生物,為未來的研究奠定了基礎(chǔ)。研究人員的工作將于5月21日發(fā)表在“ 湖沼學(xué)與海洋學(xué)”雜志上 。
“珊瑚礁上到處都是微生物。其中大約有一百萬只在一毫升中,大約有20滴海水。但我們還沒有很好地了解珊瑚旁邊存在的微生物種群,”勞拉韋伯,該研究的主要作者和WHOI-MIT聯(lián)合項(xiàng)目的博士生。“以前的研究中有一些證據(jù)表明珊瑚可能被獨(dú)特的微生物細(xì)胞所包圍,但許多問題仍然沒有答案。這些細(xì)胞是否與珊瑚物種或珊瑚礁不同?它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用?” 她說。
為了開始消除這些問題,韋伯和她的同事們專注于在多個(gè)珊瑚礁中對(duì)加勒比海珊瑚周圍的海水進(jìn)行取樣。韋伯認(rèn)為,緊鄰珊瑚的微生物可以在分解來自殖民地的廢物,引入新的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及可能讓共生的藻類或病原體進(jìn)入珊瑚本身方面發(fā)揮作用。
韋伯與她的博士生導(dǎo)師Amy Apprill一起前往受保護(hù)的珊瑚礁系統(tǒng)“Jardines de la Reina”,該系統(tǒng)位于古巴南部海岸附近的一系列偏遠(yuǎn)島嶼中。在那里,Weber與當(dāng)?shù)氐墓虐涂茖W(xué)家Patricia Gonzalez-Díaz和Maickel Armenteros合作,潛入珊瑚礁并從五種不同珊瑚種類附近的水中收集數(shù)十個(gè)小樣本。
“古巴珊瑚礁為這項(xiàng)研究提供了一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)。因?yàn)樗鼈內(nèi)绱诉b遠(yuǎn),人類活動(dòng)的影響有限,”世界衛(wèi)生組織的珊瑚礁生態(tài)學(xué)家,該報(bào)的資深作者阿普里爾說。大部分珊瑚礁系統(tǒng)是古巴政府于1996年建立的海洋保護(hù)區(qū),因此禁止捕魚,限制潛水旅游。“我們合作的古巴科學(xué)家也正在進(jìn)行研究,以補(bǔ)充我們自己。他們對(duì)海洋環(huán)境有廣泛的了解,并提供研究許可,這在規(guī)劃巡航地點(diǎn)時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì),”Apprill補(bǔ)充道。
一旦樣品回到美國(guó),韋伯就分析了它們內(nèi)部微生物的遺傳物質(zhì),以確定哪些物種存在。她發(fā)現(xiàn)不同類型的珊瑚確實(shí)在它們附近生活著不同的微生物群落。“我們開始尋找特定的物種特定趨勢(shì),”韋伯說。“我認(rèn)為我們根本沒有看到任何差異 - 但事實(shí)證明,在某些地區(qū),與珊瑚共生的細(xì)菌內(nèi)源性單胞菌 實(shí)際上比周圍的珊瑚礁水更接近珊瑚的海水。這意味著與珊瑚相鄰的區(qū)域?qū)τ谖采w到珊瑚表面非常重要,或者它可能代表珊瑚脫落共生區(qū)域。“
除了了解哪些微生物生活在珊瑚旁邊,Weber和Apprill還研究了微生物潛在的生態(tài)功能。他們發(fā)現(xiàn)海水微生物含有使它們與珊瑚表面相互作用的基因,這表明海水微生物與珊瑚表面之間可能存在重要的相互作用。
“科學(xué)家們已經(jīng)有一段時(shí)間了解微生物在珊瑚礁環(huán)境和珊瑚群落中的作用。但現(xiàn)在我們有證據(jù)表明海水微生物和珊瑚共生體之間可能存在關(guān)聯(lián)。這為我們提供了一些他們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)和感染珊瑚群落,以及它們?nèi)绾斡绊懮汉鞯慕】?。這非常令人興奮,“韋伯說。
該項(xiàng)目由Dalio Explore Fund資助,該基金支持WHOI的科學(xué)研究。該基金是Dalio Philanthropies對(duì)海洋探索和發(fā)現(xiàn)的更大承諾的一部分,包括新的OceanX計(jì)劃。
“我們很高興通過Dalio探索基金支持WHOI的科研工作,”OceanX副主席Vincent Pieribone說。“這項(xiàng)任務(wù)的結(jié)果將有助于揭示珊瑚的秘密生命,他們的微生物組 - 與我們的相似 - 如何支持良好的健康狀況,以及當(dāng)他們處于不平衡狀態(tài)時(shí),珊瑚如何像人類一樣會(huì)生病。”
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