研究称造礁珊瑚和为其提供营养的微观藻类在基因上同步进化

导读：生活在其造礁珊瑚宿主体内并为其提供营养的微观藻类可能正在与它们所居住的珊瑚同步进化，因此每个物种都被微调以满足彼此的需求。

据外媒报道，生活在其造礁珊瑚宿主体内并为其提供营养的微观藻类可能正在与它们所居住的珊瑚同步进化，因此每个物种都被微调以满足彼此的需求。宾夕法尼亚州立大学生物学家的一项新研究显示，这些微藻类共生体物种内部的遗传差异与它们所居住的珊瑚物种相对应，这一发现可能对这些濒危珊瑚的保护产生影响。

宾夕法尼亚州立大学生物学教授、研究小组组长Iliana Baums说：“Acroporid珊瑚是加勒比地区一些主要的造礁物种，为海岸线提供保护，并为经济上重要的物种提供栖息地。然而，由于水域变暖、污染和其他人类引起的变化，这些珊瑚正处于严重的濒危状态，它们的生存在一定程度上与生活在它们体内的共生体息息相关。了解珊瑚和它们的共生体之间的关系可能有助于我们改善保护工作。”

造礁珊瑚，如Acroporids，从生活在其细胞内的微藻类共生体获得营养。研究小组比较了共生体物种Symbiodinium 'fitti'成员之间的遗传差异，这些成员从Acropora palmata、Acropora cervicornis或两个物种繁殖时产生的混合体（称为fused staghorn cora珊瑚）收集。研究人员在横跨加勒比海的几个地方收集了每个珊瑚物种的共生体样本。他们的结果在线发表在《分子生态学》杂志上。

“我们在共生体中看到的遗传差异主要是由我们收集到的宿主物种解释的，”Hannah Reich说，她在研究时是宾州州立大学的研究生，目前是罗德岛大学的博士后研究员。“每个珊瑚物种对它们的共生体来说都是一个独特的微型栖息地。例如，两个珊瑚物种的石灰岩骨架是不同的，反射阳光的方式也不同。因此，共生体必须适应每个宿主创造的条件，以最好地利用太阳能并将其转化为食物。然后它们将这种营养提供给它们的宿主，而宿主的大部分营养都依赖于此。”

研究人员怀疑，每个珊瑚物种都与S. 'fitti'菌株的一个子集共同演化。经过几代珊瑚的努力，它们已经形成了更加专业化的关系。这种专门化甚至发生在起源相对较晚的天然珊瑚杂交种中。

“我们在S. 'fitti'菌株中观察到的一些遗传差异是在预测会对共生体的代谢和生理产生下游影响的基因中，”加州理工学院的博士后研究员Sheila Kitchen说。“这些变化可能使共生体能够适应每个宿主的微环境所带来的独特的新陈代谢和营养需求。”

如果共生体对其定植的珊瑚物种具有选择性，或如果珊瑚宿主对允许哪种共生体菌株留在其细胞中具有选择性，那么珊瑚物种和其共生体之间的忠诚度可能得到加强，尽管伙伴选择性的机制仍然不清楚。研究人员指出，环境因素也可能在共生体菌株之间的遗传差异中发挥作用，例如在共生体定植于珊瑚之前就对其产生影响，或者通过影响珊瑚宿主内部的微环境而间接影响。

“一些保护工作正在探索如何帮助珊瑚在新的栖息地定居并适应不断变化的环境，”Reich说。“然而，如果共生体和它们的珊瑚宿主已经共同进化并形成了彼此的偏好关系，那么仅仅将保护工作集中在珊瑚宿主身上可能是不够的。继续研究这些关系将提供关于我们如何能够最好地进行保护工作的重要信息。”