澳大利亞新南威爾士大學科學家首次發(fā)現(xiàn)藻類基因的“中和”作用能夠解釋為何一些珊瑚能夠承受海洋溫度升高,并避免珊瑚白化現(xiàn)象。
熱帶珊瑚和寄居于其體內(nèi)的藻類是互惠共生關(guān)系。微小的共生藻通過光合作用,成為珊瑚90%以上的食物來源。沒有了這些藻類,熱帶珊瑚也無法繼續(xù)生存。
共生藻受到海水升溫的刺激會釋放過量有毒化學物,包括臭氧,這些有毒物質(zhì)會同時破壞藻類自身及其賴以棲身的珊瑚,導致珊瑚因排斥共生藻而最終白化死亡。
新南威爾士大學博士生蕾切爾·萊文說,研究人員首次發(fā)現(xiàn),為應對海水升溫,有些共生藻會激活某種基因來生成特定的蛋白質(zhì),以中和有毒物質(zhì)。
研究人員從澳大利亞大堡礁附近兩處不同水溫海域采集了珊瑚,對比了其中的共生藻類。結(jié)果發(fā)現(xiàn),水溫較低區(qū)域的珊瑚在溫度升高時,其體內(nèi)的藻類受到破壞并被珊瑚排出體外。而水溫較高區(qū)域的珊瑚在溫度升高時,其體內(nèi)的藻類仍然很健康,并沒有被珊瑚排斥。
萊文說,只有與溫水區(qū)珊瑚共生的藻類才能在受到升溫刺激時,激活特定基因來對抗有毒物質(zhì)。
研究還發(fā)現(xiàn),與冷熱不同區(qū)域珊瑚共生的藻類在熱力作用下,有可能從普通的無性繁殖轉(zhuǎn)化為有性繁殖。有性繁殖可以加速進化,使某些藻類盡快適應海水溫度升高,同時也避免了珊瑚白化。
研究人員彼得·斯坦伯格教授說:“海洋系統(tǒng)不斷遭受多重環(huán)境威脅的挑戰(zhàn),我們不能只是描述這些威脅的嚴重性,還應該了解海洋生物和海洋生態(tài)系統(tǒng)適應并克服這些威脅的能力,這至關(guān)重要?!?/span>
這項研究結(jié)果已發(fā)表在英國學術(shù)期刊《分子生物學與進化》上,參與研究的除了新南威爾士大學外,還包括來自悉尼海洋學研究所、澳大利亞海洋學研究所以及墨爾本大學的科研人員。