性与共生体:藻类连接可以帮助珊瑚生存吗


共生体多一点性感的时间可以帮助珊瑚礁在气候变化的考验中幸存下来 。反过来,这可以帮助我们所有人 。

性与共生体:藻类连接可以帮助珊瑚生存吗

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莱斯大学和西班牙海洋学研究所的研究人员已经知道,随着海洋变暖,被称为甲藻的藻类对珊瑚健康的重要性,现在已经证实这些微小的生物不仅可以通过分裂成两半来繁殖,而且还可以通过性繁殖.
根据莱斯海洋生物学家 Adrienne Correa 和研究生 Lauren Howe-Kerr 的说法,这为培育更好地为珊瑚伙伴服务的甲藻共生体开辟了道路 。
甲藻不仅有助于珊瑚的令人惊叹的配色方案,而且至关重要的是,它们还通过将阳光转化为食物来帮助养活宿主 。
“大多数石珊瑚没有它们的共生体就无法生存,”豪-克尔说,“这些共生体有可能帮助珊瑚应对气候变化 。这些甲藻的世代时间为几个月,而珊瑚可能一年只繁殖一次 。
“因此,如果我们能让共生体更快地适应新的环境条件,它们或许也能帮助珊瑚在高温下生存,同时我们都应对气候变化 。”
在《自然科学报告》的一项开放获取研究中,他们写道,这一发现“为研究共生性的环境触发因素奠定了基础”,“并且可以加速关键珊瑚共生体的辅助进化,以对抗珊瑚礁退化 。”
为了更好地了解藻类,莱斯大学的研究人员联系了西班牙海洋研究所的研究员 Rosa Figueroa,她研究甲藻的生命周期,并且是该研究的主要作者 。
“我们教她珊瑚-藻类系统,她教我们其他甲藻的性别,我们建立了合作关系,看看我们是否可以检测珊瑚礁上的共生性,”豪克尔说 。
“在珊瑚甲藻的基因组数据集中,研究人员会看到珊瑚共生体进行有性繁殖所需的所有基因,但没有人能够看到这一过程中的实际细胞,”生物科学助理教授科雷亚说 。“这就是我们这次得到的 。”
这一发现是在 2019 年 7 月在法属波利尼西亚莫雷阿岛的珊瑚礁中进行的采样之后,通过先进的共聚焦显微镜观察藻类,从而可以更好地观察 3D 结构 。
“这是第一个证明这些共生体,当它们被隔离在珊瑚细胞中时,会进行有性繁殖,我们很兴奋,因为这为找出哪些条件可能会促进性行为以及我们如何诱导性行为打开了大门,”豪-克尔说 。“我们想知道我们如何利用这些知识来创造更多的遗传变异 。”
【性与共生体:藻类连接可以帮助珊瑚生存吗】“因为分裂藻类的后代只从它们的一个亲代细胞继承 DNA,所以它们本质上是克隆,通常不会增加菌落的多样性 。但是来自性别的后代从两个亲代获得 DNA,这允许更快地基因适应,”科雷亚说 。
通过进化对环境压力变得更加耐受的共生体种群将对珊瑚直接有益,珊瑚保护海岸线免受风暴及其相关径流的影响 。
科雷亚说:“这些努力正在进行中,试图培育珊瑚、共生体和任何其他伙伴,以使最抗压的群落成为可能 。” “对于珊瑚共生体来说,这意味着在高温等压力条件下培育它们,然后繁殖能够存活下来的那些 。
“经过几代人之后,我们会挑选出任何不能忍受这些温度的东西,”她说 。“现在我们可以看到有性,我们可以做很多其他的实验来了解什么样的条件组合会使性在细胞中更频繁地发生 。这将产生具有新基因组合的共生体,其中一些组合有望对应到耐热性或我们想要的其他特征 。然后我们可以为承载这种共生多样性的珊瑚物种的婴儿播种,并利用这些殖民地来恢复珊瑚礁 。”