珊瑚共生体水平传播新机制：热进化微藻通过成体珊瑚排出与吸收提升珊瑚礁热耐受性

为解决珊瑚白化危机，澳大利亚海洋科学研究所等机构研究人员开展热进化共生微藻(SS8)水平传播研究，证实Galaxea fascicularis珊瑚可排出具有生理活性的SS8细胞，并通过实验证明11.1%的受体珊瑚能吸收这些细胞。该研究为大规模增强珊瑚热耐受性提供了新策略，成果发表于《The ISME Journal》。

　　

珊瑚礁作为海洋生态系统的重要支柱，正面临气候变暖导致的严重白化危机。当海水温度超过阈值时，珊瑚会驱逐其体内的共生甲藻(Symbiodiniaceae)，失去主要能量来源而死亡。传统修复方法往往忽视持续升温的威胁，而通过实验室热进化培育的耐热共生藻株（如Cladocopium proliferum SS8）为增强珊瑚热耐受性提供了新思路。然而，如何实现这种人工共生体在自然珊瑚礁中的大规模传播，仍是亟待解决的关键难题。

澳大利亚海洋科学研究所(Australian Institute of Marine Science)与墨尔本大学的研究团队创新性地提出：珊瑚宿主可能通过自然排出和吸收机制，成为热进化共生体的传播载体。这项发表在《The ISME Journal》的研究首次证实，成年石珊瑚Galaxea fascicularis不仅能排出具有生理活性的SS8细胞，这些细胞还能被白化的同种珊瑚重新吸收，为规模化应用提供了潜在途径。

研究人员采用多学科技术手段开展实验：通过24小时动态监测量化共生体排出速率；利用显微形态学、有丝分裂指数(MI)和光系统II最大量子产量(F_v/F_m)评估排出细胞的活性；设计定制化多通道水槽系统模拟自然水流条件；结合ITS2高通量测序技术追踪SS8的传播轨迹。实验样本来自大堡礁Davies Reef的三种基因型G. fascicularis珊瑚群体。

排出动态特征
研究发现珊瑚在光照期间（08:00-16:00）排出速率最高（214.3±44.8 cells cm^-2 h^-1），77.6%的排出细胞保持完整形态。值得注意的是，夜间排出细胞的MI值达21.1±5.7%，是白天的3.5倍，表明宿主可能优先排出分裂活跃的细胞以调控共生体种群。光化学效率(F_v/F_m)呈现昼夜节律，夜间值(0.20±0.07)显著高于白天(0.16±0.07)，证实排出细胞仍保持光合活性。

ITS2群落分析
尽管SS8在宿主组织中的比例仅4.4-9.8%，但所有珊瑚都检测到其排出，其中基因型C珊瑚在5/6时间段排出SS8（最高占7.13%）。排出群落中还发现宿主原有群落中未检出的共生体类型（如Symbiodinium和Fugacium），暗示珊瑚可能选择性排出特定共生体。

水平传播验证
通过55天的水槽实验发现，11.1%（5/45）的受体珊瑚成功获得SS8，尽管比例极低（≤0.06%）。阳性对照组（直接添加SS8培养液）的感染率达75.6%，证实实验系统有效性。跨基因型传播现象（如B基因型供体向A/C基因型受体的传播）显示宿主残留膜可能不会阻碍新共生关系建立。

这项研究揭示了珊瑚作为生物载体规模化传播热进化共生体的可行性：首先，排出的SS8细胞保持分裂能力和光合活性，可在环境中短期存活；其次，成年珊瑚能通过水平传播获得这些细胞，打破传统认为仅幼虫能获取环境共生体的认知。研究者建议将携带SS8的珊瑚战略性地部署在易白化区域，通过"排出-吸收-再排出"的循环，使耐热共生体逐步融入环境共生体库。

该成果为珊瑚礁修复提供了创新思路——利用宿主自身的生物学特性实现干预措施的自然扩散，避免大规模人工接种对生态系统的干扰。未来研究需进一步阐明SS8在复杂环境中的持久性、跨物种传播效率，以及其在热胁迫下的竞争优势机制，为气候适应性修复策略提供理论支撑。