太平洋科考发现珊瑚礁微生物多样性极为惊人

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有史以来最大规模的太平洋珊瑚调查发现，世界珊瑚礁的遗传多样性可能比研究人员之前认为的要多。

科学家乘坐塔拉号科考船潜水约3000次以收集样本。图片来源：Pete West/Tara Ocean Foundation

这一评估基于塔拉太平洋科考队为期两年航行期间的一系列研究报告，研究人员调查了珊瑚礁的遗传、化学和微生物多样性，他们估计，在过去的70年里，全球一半以上的珊瑚覆盖率已经消失，60%的相关物种多样性也消失了。

该科考队于2016年5月28日从法国洛里昂港启航，共行驶了10万公里。他们从包括印度尼西亚、日本和巴布亚新几内亚在内的249个地点收集了5.8万个水、气溶胶、珊瑚、鱼类和浮游生物样本。

巴黎索邦大学海洋微生物学家Pierre Galand团队从大约5000个样本中对一种通常用于识别和分类微生物的基因进行了测序，发现了542399个扩增子序列变异(ASVs)，这是衡量细菌遗传变异的一种方法。相关研究结果发表于《自然—通讯》。

相比之下，根据现有的一项估计，有44,000种ASVs与印度洋珊瑚有关。“随着我们不断取样，我们不断看到更多的多样性和更多的细菌。”Galand说。

研究人员表示，太平洋的数据代表了地球上所有已知估算的细菌和古细菌群落多样性的五分之一。研究人员估计，全球珊瑚礁的多样性约为280万个ASVs。巴黎文理研究大学海洋生态学家Serge Planes认为，这表明地球上所有微生物群落多样性的已知价值也可能比现有的估计大得多。

科学家们希望利用最新的结果来揭示这种多样性与珊瑚礁功能和健康的关系，包括气候变化和污染的影响。

同样发表在《自然—通讯》上的另一项研究探索了一种通常与珊瑚有关的细菌的遗传和分子组成。研究人员研究了三种内植单胞菌科(与珊瑚有关的细菌)，以更好地了解细菌在珊瑚健康和功能中的作用。这项研究旨在了解细菌可能对珊瑚提供的好处，例如帮助珊瑚获得维生素和氨基酸。

研究人员对3个珊瑚礁物种(板叶千孔珊瑚、团块滨珊瑚、多曲杯形珊瑚）的细菌遗传物质进行了测序，这些样本收集于太平洋上的99个珊瑚礁。研究结果发现，每个珊瑚物种都与内生单胞菌科的一个独特物种有关。这表明，随着时间的推移，珊瑚与它们的细菌进化出了一种密切的关系，细菌对珊瑚很有用，

研究还发现，每种细菌都会产生一系列不同的维生素和氨基酸，这些维生素和氨基酸对珊瑚的健康和免疫力有重要作用。

研究人员还收集了一些数据，这些数据可用来研究珊瑚和微生物群落的生理压力迹象与水质、温度等因素之间的联系。

“有了这些问题的答案，就能弄清楚气候变化和人为压力因素将对珊瑚礁的未来造成什么影响。”Planes说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38500-x

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38502-9