气候变暖的情况下海藻的微生物群或许介导疾病

发布时间:2022-03-28

  tretching沿着澳大利亚南部海岸8000公里,大南礁是一个被低估生物多样性热门区域具有数百种特有物种。在这里,一片巨大的海藻森林覆盖着棕色,金色和绿色的海藻居民,在岩石礁中占主导地位,构成了无数鱼类,甲壳类动物和软体动物的栖息地。可是有一种物种在森林上占主导地位:黄褐色的海带Eckloniaradiata。

   在气候变暖的情况下海藻的微生物群或许介导疾病

   悉尼大学的生态学家ZiggyMarzinelli说:这是一个巨大的,这个物种的传播,他现已研讨了海藻十多年了。[辐射松]支撑了澳大利亚这一区域的许多生物多样性和生态功用。

   2015年,大南边珊瑚礁被研讨人员命名,以进步其形象并促进对其维护的出资。像地球上的许多生态体系一样,珊瑚礁的海藻森林面临着许多不断增加的环境压力。E.radiata居住在温带水域,但由于气候条件,疾病,污染和海胆入侵物种的捕食,它曾经在一些繁盛的区域完全消失。

   在调查海洋中的危害时,Marzinelli注意到同样的细菌集体倾向于在海藻上徜徉,显现出起泡,漂白和安排退化等疾病痕迹。这让他想到海藻微生物组是否或许介导疾病以及微生物-海藻相互效果如安在未来几年海洋变暖时发挥效果。

   几年前,Marzinelli及其同事决议测试这些想法。他们确保运用12个实验性的中型-玻璃纤维罐,在悉尼北部海岸的海洋中连续泵入水。然后科学家们在海洋中进行水肺潜水,并将大约70株海带植物带回了他们的新家。根据政府间气候改动专门委员会的陈述,使用2081年至2100年的海洋温度和酸化猜测,该团队经过将二氧化碳加热或鼓泡到海带上游的水中来模拟未来环境。

   研讨人员将他们的设置划分为四组三个罐,研讨人员记录了海藻在温暖(23.5°C),酸化(pH略低于8)或温温暖酸化海水两周内的体现。环境条件(21℃,pH约8.2)。

   在实验中,独自变暖好像并未对藻类健康发生太大影响,该团队经过计算海带叶片上的水泡以及丈量海藻进行光合效果的效率来监测。但在酸化条件下,无论水温怎么,海带的健康状况都会恶化。研讨合着者志光银河邱说:当他们开发这些水泡时,有点讨厌。西悉尼大学博士后,在新南威尔士大学攻读博士学位期间从事该项目。他说,水泡起始于在海藻外表生长和发育的微小气泡。然后,在起泡的后阶段,它们会分解,因此整个海藻都充满了洞。水泡的进展破坏了海藻的细胞结构并削弱了它进行光合效果的才能,他弥补说。

   E.radiata支撑着澳大利亚这一区域的许多生物多样性和生态功用。

  ZiggyMarzinelli,悉尼大学

   研讨人员还定期擦洗海藻外表以获取DNA,以确定哪些微生物与海藻结合,以及该群落的组成怎么随时刻而改动。DNA序列显现,海带微生物组的改动先于海带健康的衰退,这标明一些微生物或许是罪魁祸首而不是旁观者(ProcRSocB,286:20181887,2019)。

   Marzinelli说,这些发现意味着气候改动或许经过改动海带微生物组间接地影响海藻。环境条件能够改动微生物群落组成并经过引起漂白,安排腐烂和影响光合效果而对宿主发生巨大影响。。。。假如他们不能做[光合效果],那么他们就会处于非常糟糕的状况。

   关于微生物驱逐疾病的或许性,成果具有启发性,但绝不是决议性的,不列颠哥伦比亚大学的微生物生态学家和进化生物学家劳拉·帕弗瑞说。Parfrey说微生物群落的改动非常小,可是建议科学家在考虑气候改动对物种的影响时应该考虑与微生物群的相互效果。

   微生物组在海带健康中的效果与科学家研讨其他物种的办法有关,芝加哥大学的海洋生态学家CathyPfister说,他没有参与这项研讨。例如,我认为[这个]成果是非常或许的,并且在某种程度上回应了咱们对珊瑚及其共生体的了解。珊瑚主持光合效果藻类,以及一系列细菌和其他微生物,近的研讨标明能够发挥效果对漂白的适应力的效果。

   Pfister弥补说,这项新研讨增加了研讨人员认为单一物种的这种海带体系或许真的是一种全息生物-一种由宿主及其过多的微生物构成的超级有机体。咱们真的只是在了解这一点上。

   拜见定见:个人大于他们的部分总和

   关于目前的研讨,有一个与Ecklonia有关的丰富微生物群落,Pfister说。我想知道:这个微生物财团怎么帮助或伤害海藻?这种互动的性质是否随着环境的改动而改动?

   该研讨的成果令人惊讶的是,在剧烈的条件下-海水既温暖又相对酸性-病态海带的微生物组终与环境条件下的健康海藻类似。一种或许的解说是极点的环境场景杀死病原体,然后原始的微生物群落反弹,邱假定。Marzinelli解说说,在那时,受到破坏的海藻也或许为时已晚,但这一发现突显了宿主,其微生物组和环境因素之间相互效果的复杂性。

   在这项研讨之后,科学家培养了他们的实验确定或许成为疾病前兆的一些微生物物种,然后用它们接种海藻以观察疾病是否体现出来。Marzinelli说,未发表的成果标明,一些微生物类群明显会导致漂白和安排降解。可是其他一些人什么都不做。尽管他们的丰富度恰好与海带病有关,但它们好像并没有起到直接的因果效果。

   弄清楚哪些微生物做了什么,以及它们怎么促进宿主的健康,将是一项艰巨的使命。这非常复杂,由于微生物的多样性令人惊叹,Marzinelli说道,并弥补说海洋中的微生物细胞数量使已知宇宙中的恒星数量相形见绌。这些数字令人兴奋。

  

 

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