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藻类基因有助解开珊瑚白化之谜,澳大利亚发现

发布时间:2019-08-17 05:12编辑:科学浏览(192)

    澳大利亚新南威尔士大学6月15日宣布,科学家首次发现藻类基因的“中和”作用能够解释为何一些珊瑚能够承受海洋温度升高,并避免珊瑚白化现象。

    新华社悉尼6月15日电 澳大利亚新南威尔士大学15日宣布,科学家首次发现藻类基因的“中和”作用能够解释为何一些珊瑚能够承受海洋温度升高,并避免珊瑚白化现象。

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    新华社悉尼3月17日电澳大利亚一项新研究发现,内陆河流径流的水质下降会妨碍受白化等破坏性因素影响的大堡礁珊瑚自我修复,改善当地水质将有助于提高珊瑚礁的“自愈”能力。

    热带珊瑚和寄居于其体内的藻类是互惠共生关系。微小的共生藻通过光合作用,成为珊瑚90%以上的食物来源。没有了这些藻类,热带珊瑚也无法继续生存。

    热带珊瑚和寄居于其体内的藻类是互惠共生关系。微小的共生藻通过光合作用,成为珊瑚90%以上的食物来源。没有了这些藻类,热带珊瑚也无法继续生存。

    这是2014年9月22日在澳大利亚大堡礁拍摄的珊瑚。

    纵贯于澳大利亚东北沿海的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群,全长2300多公里。正常情况下珊瑚会呈现多种色彩,这些颜色来自寄居的藻类,这些微小的共生藻也通过光合作用为珊瑚提供能量。没有了这些藻类,珊瑚就会变白,最终因营养不良而死亡。

    共生藻受到海水升温的刺激会释放过量有毒化学物,包括臭氧,这些有毒物质会同时破坏藻类自身及其赖以栖身的珊瑚,导致珊瑚因排斥共生藻而最终白化死亡。

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    图:珊瑚白化

    新华社悉尼3月17日电澳大利亚一项新研究发现,内陆河流径流的水质下降会妨碍受白化等破坏性因素影响的大堡礁珊瑚自我修复,改善当地水质将有助于提高珊瑚礁的“自愈”能力。

    近年来,大堡礁珊瑚出现大规模白化迹象。其中,气候变化引起的海洋温度上升是最大威胁,此外大堡礁还面临海洋污染、过度捕捞等威胁。研究人员认为,大堡礁的未来很大程度上取决于珊瑚对抗这些影响和自我修复的能力。

    新南威尔士大学博士生蕾切尔·莱文说,研究人员首次发现,为应对海水升温,有些共生藻会激活某种基因来生成特定的蛋白质,以中和有毒物质。

    共生藻受到海水升温的刺激会释放过量有毒化学物,包括臭氧,这些有毒物质会同时破坏藻类自身及其赖以栖身的珊瑚,导致珊瑚因排斥共生藻而最终白化死亡。

    纵贯于澳大利亚东北沿海的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群,全长2300多公里。正常情况下珊瑚会呈现多种色彩,这些颜色来自寄居的藻类,这些微小的共生藻也通过光合作用为珊瑚提供能量。没有了这些藻类,珊瑚就会变白,最终因营养不良而死亡。

    澳大利亚海洋学研究所、澳大利亚研究理事会珊瑚礁研究项目中心、阿德莱德大学等机构的研究人员在1995年至2017年期间采集了大堡礁46个地点的珊瑚覆盖数据,以评估热带气旋、疾病暴发和珊瑚白化对珊瑚礁所造成的影响。研究人员同时还检测了珊瑚从损害中自我修复的情况。

    研究人员从澳大利亚大堡礁附近两处不同水温海域采集了珊瑚,对比了其中的共生藻类。结果发现,水温较低区域的珊瑚在温度升高时,其体内的藻类受到破坏并被珊瑚排出体外。而水温较高区域的珊瑚在温度升高时,其体内的藻类仍然很健康,并没有被珊瑚排斥。

    新南威尔士大学博士生蕾切尔·莱文说,研究人员首次发现,为应对海水升温,有些共生藻会激活某种基因来生成特定的蛋白质,以中和有毒物质。

    近年来,大堡礁珊瑚出现大规模白化迹象。其中,气候变化引起的海洋温度上升是最大威胁,此外大堡礁还面临海洋污染、过度捕捞等威胁。研究人员认为,大堡礁的未来很大程度上取决于珊瑚对抗这些影响和自我修复的能力。

    他们发现,内陆河流支流的不良水质,尤其是洪灾后水中的废弃物、地表沉积物和营养污染等流进海水后会给大堡礁生态带来压力。不良水质使白化珊瑚自愈速度变缓,且更容易遭到病害侵袭。

    莱文说,只有与温水区珊瑚共生的藻类才能在受到升温刺激时,激活特定基因来对抗有毒物质。

    研究人员从澳大利亚大堡礁附近两处不同水温海域采集了珊瑚,对比了其中的共生藻类。结果发现,水温较低区域的珊瑚在温度升高时,其体内的藻类受到破坏并被珊瑚排出体外。而水温较高区域的珊瑚在温度升高时,其体内的藻类仍然很健康,并没有被珊瑚排斥。

    澳大利亚海洋学研究所、澳大利亚研究理事会珊瑚礁研究项目中心、阿德莱德大学等机构的研究人员在1995年至2017年期间采集了大堡礁46个地点的珊瑚覆盖数据,以评估热带气旋、疾病暴发和珊瑚白化对珊瑚礁所造成的影响。研究人员同时还检测了珊瑚从损害中自我修复的情况。

    研究人员建议,如将内陆河流支流水质改善6%至17% ,很可能会减少近海地区珊瑚白化现象。不过他们也提示,仅改善地区水质并不能保护对海水温度敏感的热敏珊瑚。该成果已发表在最新一期英国《自然·生态学与进化》杂志上。

    研究还发现,与冷热不同区域珊瑚共生的藻类在热力作用下,有可能从普通的无性繁殖转化为有性繁殖。有性繁殖可以加速进化,使某些藻类尽快适应海水温度升高,同时也避免了珊瑚白化。

    莱文说,只有与温水区珊瑚共生的藻类才能在受到升温刺激时,激活特定基因来对抗有毒物质。

    他们发现,内陆河流支流的不良水质,尤其是洪灾后水中的废弃物、地表沉积物和营养污染等流进海水后会给大堡礁生态带来压力。不良水质使白化珊瑚自愈速度变缓,且更容易遭到病害侵袭。

    研究人员彼得·斯坦伯格教授说:“海洋系统不断遭受多重环境威胁的挑战,我们不能只是描述这些威胁的严重性,还应该了解海洋生物和海洋生态系统适应并克服这些威胁的能力,这至关重要。”

    研究还发现,与冷热不同区域珊瑚共生的藻类在热力作用下,有可能从普通的无性繁殖转化为有性繁殖。有性繁殖可以加速进化,使某些藻类尽快适应海水温度升高,同时也避免了珊瑚白化。

    研究人员建议,如将内陆河流支流水质改善6%至17% ,很可能会减少近海地区珊瑚白化现象。不过他们也提示,仅改善地区水质并不能保护对海水温度敏感的热敏珊瑚。该成果已发表在最新一期英国《自然·生态学与进化》杂志上。

    这项研究结果已发表在英国学术期刊《分子生物学与进化》上,参与研究的除了新南威尔士大学外,还包括来自悉尼海洋学研究所、澳大利亚海洋学研究所以及墨尔本大学的科研人员。

    研究人员彼得·斯坦伯格教授说:“海洋系统不断遭受多重环境威胁的挑战,我们不能只是描述这些威胁的严重性,还应该了解海洋生物和海洋生态系统适应并克服这些威胁的能力,这至关重要。”

    这项研究结果已发表在英国学术期刊《分子生物学与进化》上,参与研究的除了新南威尔士大学外,还包括来自悉尼海洋学研究所、澳大利亚海洋学研究所以及墨尔本大学的科研人员。

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