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为探究珊瑚共生体长期演化,研究人员重建新喀里多尼亚Porites lobata百年共生藻群落,发现其稳定性及暖冬变化,意义重大。
大多数石珊瑚(scleractinian corals)正遭受全球变暖的威胁,然而,部分石珊瑚却对热应激展现出非凡的抵抗力。珊瑚的耐热性既取决于刺胞动物宿主的内在特性,也与共生藻(Symbiodiniaceae)的生理机能相关。一些珊瑚通过改变其共生藻群落来适应热应激,但这些变化主要在极短的进化时间尺度内被观测到,这使得人们对珊瑚共生体在更长时期内的演化了解存在空白。
在这项研究中,研究人员结合珊瑚岩芯的古 DNA 分析与代谢条形码技术,重建了过去一个世纪里,新喀里多尼亚活的叶状滨珊瑚(Porites lobata)群体所关联的共生藻群落。利用 SymPortal 分析流程,研究人员识别出 53 个与共生藻相关的 “界定基因组内变异体”(defining intragenomic variants,DIVs) 。每个样本中的共生藻 DIVs 数量在 5 到 22 之间,且与珊瑚 DNA 样本的年龄或获得的序列总数均无相关性。
研究结果显示,与叶状滨珊瑚(P. lobata)相关的共生藻群落总体稳定,主要由 C15 进化枝主导。不过,群落组成的显著变化与一次极端暖冬事件相吻合。此外,研究人员在珊瑚岩芯同一位置的两个珊瑚 DNA 重复样本中检测到了多棘阿扎藻(Azadinium spinosum,甲藻纲)的存在,并在部分样本中检测到了宿主叶状滨珊瑚(P. lobata)的序列。
这项研究为未来在群落层面、跨越广泛时间尺度探究珊瑚共生体的演化动态奠定了基础。