选择性营养吸收可能低估了混合营养型造礁珊瑚的异养贡献：脂肪酸与稳定同位素证据

本研究针对传统Δ13C指标可能低估珊瑚异养贡献的科学问题，通过控制Stylophora pistillata从纯自养到纯异养的连续梯度喂养实验，结合脂肪酸(FA)分析与稳定同位素技术，首次揭示了珊瑚对氮元素和脂肪酸的选择性吸收机制。研究发现异养来源的氮(δ15N)和特定FA(如18:2n6)能有效整合入珊瑚组织，而碳元素(δ13C)的标记效率显著偏低，证实传统碳同位素偏移法会低估珊瑚异养水平。该成果发表于《Communications Biology》，为珊瑚营养生态学研究提供了新的生物标志物框架。

　　

在热带海洋的蔚蓝水域中，造礁珊瑚构筑着被誉为"海洋热带雨林"的复杂生态系统。这些古老的生物掌握着独特的生存策略——通过与虫黄藻(Symbiodiniaceae)的共生关系实现混合营养(mixotrophy)，既能通过光合作用获取能量，又能捕食浮游生物补充营养。然而随着气候变化加剧，珊瑚白化事件频发，科学家们迫切需要准确评估异养营养对珊瑚抗逆性的贡献。传统上依赖碳同位素偏移值(Δ¹³C)的测量方法存在明显局限：珊瑚可能选择性吸收特定营养物质，而碳元素在共生体系中的复杂循环会干扰异养水平的准确量化。

为破解这一难题，由Connor R. Love领衔的国际研究团队在《Communications Biology》发表创新性研究。研究人员设计了一套精妙的梯度喂养实验系统，以红海常见造礁珊瑚Stylophora pistillata为模型，设置从完全不喂食(纯自养)到每周六次投喂卤虫无节幼体(Artemia nauplii)的连续梯度，并引入人工白化组(B_F_6x)进行对比。通过整合生理学测量、脂肪酸(FA)谱分析和稳定同位素技术，团队首次揭示了珊瑚对异养营养物质的选择性吸收模式。

关键技术方法包括：1）建立梯度喂养系统（含3个生物重复水箱），通过显微计数量化摄食率；2）利用气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)分析34种脂肪酸在宿主与共生藻组织的分布；3）采用元素分析-同位素比值质谱(EA-IRMS)测定δ¹³C和δ¹⁵N值；4）通过脉冲振幅调制荧光仪(Imaging-PAM)监测光合效率；5）运用浮力称重法测量骨骼生长速率。所有样本来自以色列埃拉特国际海洋研究所水下苗圃的12个珊瑚群体。

珊瑚摄食率受食物供给与白化状态调控

研究发现珊瑚摄食率与饵料密度呈对数关系，每周喂食6次的群体(F_6x)累计摄食量(6.61±1.60 mg cm^-2)显著高于每周2次组(F_2x)。值得注意的是，白化珊瑚(B_F_6x)的摄食效率降低19%，暗示共生藻可能通过碳水化合物供给支持捕食行为所需的能量。

生理指标响应营养模式转变

数据显示，非白化珊瑚的叶绿素含量、最大电子传递速率(rETR_max)和骨骼生长随异养水平提升而增强，但白化珊瑚的生理指标无法通过喂食恢复。特别发现宿主总脂肪酸质量在白化组骤降75%，而蛋白质仅减少26%，表明白化珊瑚优先分解脂质供能。

脂肪酸谱揭示四类营养标记模式

通过主成分分析将34种FA归为四类响应模式：1）异养标志物（如18:2n6、18:3n3）随喂食递增；2）自养标志物（如18:3n6）随喂食递减；3）"快速周转"自养标志物（如22:5n3）意外增加；4）白化特异性标志物（饱和FA增加）。共生藻组织中也发现类似趋势，证实营养物质的跨界转移。

氮同位素优于碳同位素的示踪效果

δ¹⁵N值在宿主和共生藻中均显著向卤虫信号(9.8±1.0‰)偏移，而δ¹³C值变化不显著。计算显示异养氮的整合效率比碳高10-60倍，Δ¹³C指标仅能检测到13%片段的异养信号。C:N比值分析进一步证实珊瑚优先保留氮元素。

这项研究颠覆了传统认知，揭示珊瑚通过"营养元素筛选"策略，主要从异养获取限制性元素（氮）和必需脂肪酸（如18:3n3），而非碳骨架。该发现解释了为何Δ¹³C会系统性低估珊瑚异养水平——碳可能通过呼吸或黏液分泌快速流失。研究建立的脂肪酸标记体系为珊瑚营养研究提供了新工具，对预测珊瑚应对气候变化的适应潜力具有重要价值。当海洋暖化导致共生藻流失时，准确评估珊瑚通过异养获取关键营养物质的能力，将成为保护珊瑚礁生态系统的关键科学依据。