藻類基因有助解開珊瑚白化之謎

Dinophycae Symbiodinium

澳大利亞新南威爾士大學(xué)科學(xué)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。

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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(xué)物,包括臭氧,這些有毒物質(zhì)會同時(shí)破壞藻類自身及其賴以棲身的珊瑚,導(dǎo)致珊瑚因排斥共生藻而最終白化死亡。

新南威爾士大學(xué)博士生蕾切爾·萊文說,研究人員首次發(fā)現(xiàn),為應(yīng)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(shí),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(shí),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(shí),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(jìn)化,使某些藻類盡快適應(yīng)海水溫度升高,同時(shí)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(yán)重性,還應(yīng)該了解海洋生物和海洋生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)并克服這些威脅的能力,這至關(guān)重要?!?/span>

這項(xiàng)研究結(jié)果已發(fā)表在英國學(xué)術(shù)期刊《分子生物學(xué)與進(jìn)化》上,參與研究的除了新南威爾士大學(xué)外,還包括來自悉尼海洋學(xué)研究所、澳大利亞海洋學(xué)研究所以及墨爾本大學(xué)的科研人員。

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