发现印太珊瑚比大西洋珊瑚更能抵御气候变化

面对全球变暖和其他环境变化，大西洋的珊瑚近年来急剧下降，而太平洋和印度洋的珊瑚则表现更好。通过描述这些珊瑚生长所需的几种共生藻类，宾夕法尼亚州立大学领导的一个国际团队发现，这些来自印太地区的互惠关系可能比大西洋的珊瑚更灵活，最终对更高的海洋温度更具弹性。

珊瑚礁是由珊瑚动物产生的碳酸钙制成的巨大地质结构，其殖民地在其组织内拥有来自共生藻科的光合藻类的密集种群 - 以下简称“共生体”。

当环境条件(例如海洋温度上升)导致藻类和珊瑚动物之间的关系破裂，导致白色或漂白的殖民地时，就会发生珊瑚白化。虽然珊瑚可以恢复，但漂白可能导致珊瑚死亡，具体取决于压力的强度和持续时间。

“珊瑚白化不仅影响珊瑚本身，还影响整个生物生态系统 - 从无脊椎动物，如海胆和多刺龙虾，到脊椎动物，如鱼和海龟，”宾夕法尼亚州立大学生物学教授Todd LaJeunesse说。“研究珊瑚及其共生体的生物学非常重要，这样我们才能预测它们将如何应对未来的环境变化，尤其是海洋变暖。

但是，LaJeunesse说，并非所有的珊瑚和共生体都会以同样的方式做出反应。这是因为世界上的海洋包含数千种珊瑚，每种珊瑚都有自己独特的属性。而且，直到最近，他说，没有人真正意识到共生物种的巨大多样性及其对珊瑚生存的重要性。

“科学家以前将所有共生体归为几个广泛的群体，”LaJeunesse说。“我的实验室在过去几年的工作是描述单个共生体物种，所以我们知道我们正在处理什么。没有这些信息，你真的无法充分研究珊瑚的生态学、生理学和生物地理学。

当LaJeunesse和他的同事开始描述共生物种时，他们了解到有些是专家 - 这意味着他们只能与一种或几种珊瑚宿主相关联 - 而其他人是通才 - 这意味着他们可以与许多珊瑚宿主相关联。

此外，他们发现一些珊瑚，特别是来自加勒比地区的珊瑚，依赖于专业的共生体，而来自印太地区的珊瑚则与通才有关。加勒比珊瑚之间缺乏灵活性可能使它们对环境变化更加敏感，而伙伴关系更灵活的印太珊瑚可能会承受更大的环境变化。

事实上，根据LaJeunesse的说法，该团队描述的共生体物种对珊瑚礁生态系统很重要，因为它们的生态优势以及对巨大地理区域内许多珊瑚物种的重要性。

他说：“随着地球海洋变暖和更敏感的共生体灭绝，这些物种可能会主导珊瑚群落。

该团队的新研究发表在《植物学杂志》上，为印太地区的几种寄主多面手共生体物种提供了正式描述。为了进行研究，研究人员收集了来自印太地区的珊瑚样本，包括泰国帕劳、坦桑尼亚桑给巴尔、菲尼克斯群岛、澳大利亚大堡礁和新喀里多尼亚的珊瑚礁。

接下来，他们从这些样本中提取共生藻类并对其DNA进行测序。然后，他们确定并描述了五种能够与各种宿主珊瑚物种相关联的共生体。

“很难就我们不知道的事情进行交流，甚至没有名字，”宾夕法尼亚州立大学生物学研究生，该论文的第一作者Caleb Butler说。

“当我们正式描述一个物种时，我们正在为这些生物命名，帮助建立一个我们可以谈论的身份，并允许我们将以前的研究与未来的研究联系起来。我们描述的生物分布广泛，随着海洋变暖，这些耐热的通才可能会扩展到新的珊瑚群落。识别这些不同的物种可以对其生态进行明智的研究，然后能够准确地传达我们的发现的含义。

具体来说，该团队描述的共生体属于Cladocopium属。

“相对于其他珊瑚共生体，Cladocopium具有特殊的生物多样性;然而，该属的物种很少被成功培养，“澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)的研究科学家Matthew Nitschke说。

“该团队描述的物种之一，C. proliferum，可以在试管中培养，这使得理解珊瑚 - 藻类共生机制取得重大进展，它已成为澳大利亚此类研究的模型物种。由Madeleine van Oppen教授领导的澳大利亚团队目前正在珊瑚礁恢复研究和开发中使用C. proliferum培养物，重点是这些藻类共生体如何促进珊瑚的耐热性。