研究表明珊瑚组织内的有用细菌可以作为珊瑚礁健康的指标

一项确定珊瑚组织内细菌功能的研究发现，它可以作为一个“中间人”，将周围藻类的光合产物转化为珊瑚可以吸收能量的状态。

随着科学家寻找解决世界珊瑚种群迅速减少的方法 - 在过去三十年中珊瑚种群缩减了30% - 他们热衷于解开珊瑚与细菌之间的共生关系。

人们早就知道，包围和保护珊瑚的粘液外层充满了细菌。但是，阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)和伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的一组研究人员发现，两者之间的关系可以更加持久。

珊瑚物种Stylophora pistillata中的大部分细菌生物量- 在印度和西太平洋海洋中发现的一种珊瑚礁珊瑚 - 被发现位于珊瑚细胞内。这种内共生可能是维持珊瑚健康的原因。

“在珊瑚的外层粘液上发现细菌是一回事，而在动物细胞内找到它则是另一回事，”该研究的共同作者，海洋科学家克里斯蒂安·沃尔斯特拉说。提到海洋动物中这种现象的罕见性。“我们需要了解为什么珊瑚会让细菌在其细胞中定殖。”

研究人员使用荧光原位杂交技术，这是一种用于探测特定标记DNA序列的遗传物质的常用技术，用于检测珊瑚组织中的细菌并确定其位置。

他们发现细菌属Endozoicomonas的细胞内萼形柱珊瑚比任何其他细菌更大的量。他们在应用与环境微生物学1发表的论文中表示，这表明它比预期的更为先进的共生关系。

细菌在珊瑚细胞内形成一种独特的葡萄状结构。“必须有一个特定的产品，他们打破了，”Voolstra解释说。虽然有不同的假设试图解释这种共定位，但KAUST和WHOI研究人员将把他们正在进行的实验集中在珊瑚的新陈代谢上。

共生与健康

了解这种细菌的功能可能使其成为珊瑚健康的一个非常有用的指标。

由于大多数珊瑚生活在营养贫瘠的水域，95%的能量来自与它们一起生活的光合藻类捕获的阳光。Voolstra和他的团队建议细菌可以将藻类中的一些光合产物转化为珊瑚可以使用的形式。

为了验证这一假设，研究人员正在实验室培养几种内源性单胞菌的培养物，从中可以分离和表征代谢物。“希望这会告诉我们更多关于他们的目的，”Voolstra说。

“如果我们发现这种细菌特别擅长合成一种化合物，那么下一步就是确定与珊瑚有关的化合物。”

对珊瑚免疫力的理解尚处于起步阶段，因为珊瑚分子生物学的研究仅在10年前才开始。“虽然对珊瑚的健康有害是显而易见的，科学家并不了解什么是有益的，”Voolstra说。“如果我们发现这些细菌实际上对珊瑚有益，那么这将是一个很好的指标。”

埃及苏伊士运河大学的海洋生物学家，赫尔格达环境保护与保护协会(HEPCA)的首席科学家Mahmoud Hanafy建议将这些细菌用作保护主义者的报警系统。

“这一发现非常重要，因为了解这种细菌的功能可能使其成为珊瑚健康的一个非常有用的指标，”他说。

主要由气候变化，海洋酸化，沿海退化和过度捕捞引起的这些水下森林的迅速萎缩没有显示出减弱的迹象。

“了解这些细菌与珊瑚之间的共生关系将扩大我们对这种生物体如何运作的了解，这反过来有助于保护它，”Hanafy说。