珊瑚发育过程中代谢转变与能量脆弱期的发现及其对气候变化的启示

来自夏威夷的研究人员Huffmyer团队针对珊瑚早期发育阶段的能量供应机制展开研究，通过生理学、代谢组学和转录组学方法分析了Montipora capitata珊瑚13个发育阶段的特征。研究发现珊瑚幼体从母源性营养（mRNAs和脂质）快速转向共生藻（Symbiodiniaceae）供能，其中变态期和附着期因能量需求激增成为脆弱阶段。该研究揭示了共生营养交换的动态规律，为预测气候变化下珊瑚礁恢复力提供了关键理论依据。

　　

气候变化正加速珊瑚礁退化，而珊瑚幼体补充对生态系统恢复至关重要。成年珊瑚依赖与虫黄藻（Symbiodiniaceae）的营养交换，但从受精到附着的能量依赖机制尚不明确。研究团队以夏威夷的蒙氏鹿角珊瑚（Montipora capitata）为模型，通过多组学分析发现：胚胎发育初期依赖母源提供的mRNA和脂质，后期则快速转向共生藻营养。

浮游幼虫阶段的虫黄藻密度和光合作用达峰值，为扩散提供能量；变态期呼吸需求激增，反映形态重建的高能耗特征。幼虫期共生藻通过铵同化驱动增殖，宿主几乎不参与氮代谢；随着发育推进，宿主增强氮捕获能力以调控共生藻种群，同时促进固定碳向碳水化合物转化，支持变态过程。尽管共生藻群落稳定，但细菌群落随发育阶段更替，与全生物（holobiont）代谢重组相关。

该研究首次系统揭示了珊瑚发育过程中代谢网络的动态重构，指出变态期和附着期是能量供应的关键脆弱窗口。这些发现为预测气候变暖背景下珊瑚共生稳定性及幼体存活率提供了重要理论框架。