珊瑚和微生物宿主共同進化,俄勒岡州立大學(xué)的一項新的研究顯示。研究結(jié)果發(fā)表在自然通訊,添加新的洞察力四面楚歌的拯救地球的戰(zhàn)斗珊瑚珊瑚礁,地球的生物起源的最大和最重要的結(jié)構(gòu)。

這項研究由美國國家科學(xué)基金會資助,涉及數(shù)百名的樣本scleractinian珊瑚蟲還被稱為石corals-which自4.25億年前第一次出現(xiàn)已經(jīng)擴展到超過1500人物種.

許多的主要建設(shè)者珊瑚礁,發(fā)現(xiàn)在不到1%的海洋,但卻有近四分之一的所有已知的海洋生物。珊瑚礁也有助于調(diào)節(jié)海洋二氧化碳濃度,是一個至關(guān)重要的獵場,科學(xué)家們在尋找新藥物使用。

“許多珊瑚滅絕在工業(yè)化和許多其他人都面臨滅絕的威脅,”研究的合著者和俄勒岡州立大學(xué)的微生物學(xué)家麗貝卡·維加瑟貝說,誰是在2018年的俄勒岡州University-produced紀(jì)錄片“拯救亞特蘭蒂斯號。”“如果我們看到模式微生物之間的進化和珊瑚,這給了我們一個認識微生物目標(biāo)學(xué)習(xí)他們做什么,他們?nèi)绾螏椭汉骺咕軞夂蜃兓?以及它們?nèi)绾斡兄诰彌_營養(yǎng)污染。我們可以更深入地觀察微生物和理解它們?nèi)绾螏椭騻χ魅恕?rdquo;

現(xiàn)代珊瑚是一個復(fù)雜的組成鞭毛藻類,真菌、細菌和古生菌,它們共同構(gòu)成了珊瑚微生物。微生物組成的變化與珊瑚健康的變化。

“可能是祖先的珊瑚也存在復(fù)雜的微生物群落,但有很多我們不知道如何將這些coral-microbe共生進化或影響微生物群落的關(guān)鍵因素在現(xiàn)代珊瑚,“維加瑟貝說。“某些種類的珊瑚有不同的微生物,在某一時刻發(fā)生的,在他們的進化歷史。4億年前,但有特定的微生物組做展示很強的證據(jù)與宿主最近進化。”

維加瑟伯瑞安McMinds,博士生在她的實驗室和co-first該論文的作者之一,是國際合作的一部分,還包括賓夕法尼亞州立大學(xué)的莫妮卡麥地那和前杰西Zaneveld俄勒岡州立博士后學(xué)者,現(xiàn)在Washington-Bothell大學(xué)的助理教授。

巨大,計算具有挑戰(zhàn)性的研究項目涉及600珊瑚樣本21珊瑚礁的海岸澳大利亞,跨越17度的緯度。

”在很多不同的尺度上,類似珊瑚主機越多,越相似的微生物群落都是整個社區(qū)和特定的微生物,“McMinds說。“我們收集的樣本盡可能多的種類的珊瑚是可能的。對于每一個樣本集,我們看著珊瑚的組織,骨骼和粘液看到微生物有什么。”

要做到這一點,研究人員16 s rRNA基因測序?；虼嬖谟诿恳粋€生物體,McMinds解釋道,但略有不同。他把它比作一個“分子條形碼”的生物它屬于。

從那時起,科學(xué)家可以尋找模式之間不同的珊瑚的微生物群落和確定聯(lián)合進化的珊瑚和微生物。

“我們發(fā)現(xiàn)大力支持coral-microbe phylosymbiosis,反映在珊瑚微生物組成和豐富的珊瑚宿主的進化歷史,“維加瑟貝說。“當(dāng)現(xiàn)代造礁珊瑚物種形成家庭大約2500萬至2500萬年前開始,伴隨著大量微生物豐富的變化。在最近的物種形成事件和變化不斷累積。”

珊瑚多樣性評估各種因素太大,保持每一個珊瑚物種的微生物,但是這些發(fā)現(xiàn)為微生物提供一般規(guī)則大會”,通知估計的影響微生物的替代部分珊瑚樹。”

“現(xiàn)在我們有了一個框架,用于分析scleractinian珊瑚微生物可以揭示珊瑚的進化史,主機的特點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境互相影響微生物形狀,”維加瑟貝說。“珊瑚世界,有長期假設(shè)和珊瑚微生物密切相關(guān),但沒有足夠的數(shù)據(jù)集測試之前了。”

這是一個多么大的驚喜微生物群落的研究人員發(fā)現(xiàn)珊瑚的碳酸鈣骨骼顯示更大的微生物豐富而組織和粘液微生物。此外,骨骼微生物長期phylosymbiosis-a的最強信號顯示模式的多元化相關(guān)群宿主生物體與變化他們的微生物之間的異同。

“我們原本以為珊瑚會表現(xiàn)出phylosymbiosis縱觀整個系統(tǒng)發(fā)育歷史,和結(jié)果的支持,對骨骼和組織而不是粘液,“McMinds說。“盡管可變性在粘液物種之間的化學(xué)成分和重要的微型粘液微生物組,宿主特異性僅限于相對近期的分歧。”

他還指出,研究發(fā)現(xiàn)潛在意義”幾組微生物沒有人認為是重要的。”

“有成千上萬的不同種類的微生物和許多研究人員認為是有趣的,和我們確定幾個其他微生物目標(biāo)可能影響珊瑚健康,“McMinds說。“我們不知道他們是重要的,但是有證據(jù)顯示他們改變連同他們的主機,所以它可能是他們在做重要的事情。他們不是一個標(biāo)準(zhǔn)的共生者但似乎他們值得關(guān)注。”