珊瑚化学化合物对珊瑚礁组成和健康的影响研究

研究人员还发现一种入侵珊瑚礁的藻类释放咖啡因
马萨诸塞州伍兹霍尔——一项新的研究发现了一种新的水下咖啡因来源，这项研究对珊瑚释放到海水中的化学化合物的影响进行了研究。
研究发现，通过新陈代谢产生的有机化合物（称为代谢产物或渗出物）因珊瑚物种而异，这些化合物对珊瑚礁微生物的丰度和组成有不同的影响。
在加勒比地区，海底礁生物代谢产物的差异释放尤为显著，那里的珊瑚优势正从硬石珊瑚转变为软章鱼珊瑚，以应对人类造成的压力，如富营养化、过度捕捞和全球气候变化。
根据伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的作者领导的论文，这项研究“通过关注大量石珊瑚、八角珊瑚和入侵藻类释放的渗出物，证明了底栖渗出物对构建寡营养礁上微生物群落的重要性”海底外代谢产物及其对受威胁的加勒比珊瑚礁的生态意义，”发表于ISME通信。
主要作者说：“我们想知道珊瑚生物释放到环境中的分子是什么，以及这些分子如何影响珊瑚周围海水中的珊瑚礁微生物。”劳拉·韦伯，前世界卫生组织海洋化学与环境研究所博士后和当前信息系统助理；地球化学系。
" f, D  W: M! I& `' B" @7 U9 a韦伯说：“随着这些珊瑚礁的物种组成发生变化，可能会改变释放在珊瑚礁上的化学物质，从而对微生物群落产生影响。”。“我们需要更多地关注珊瑚礁结构和物种组成的变化可能会如何影响珊瑚礁上的微生物，从而导致珊瑚礁健康方面的更多反馈。”她说，了解珊瑚礁上微生物的功能，以及它们对珊瑚礁和珊瑚礁自身健康的贡献，“几乎是一个有待探索的领域。”。”
# f, x8 Z0 `/ L  J

                               
登录/注册后可看大图

                               
登录/注册后可看大图

生物体孵化。对于每个实验，研究人员将样本（珊瑚菌落或藻类碎片）放在9个装满过滤海水的容器中的6个容器中，并在8小时后收集其溶解的渗出物。垃圾箱被放置在海水中，海水与周围的珊瑚礁海水垂直，以控制水温。特殊的水族箱灯被用来为光合藻类共生体提供光。图片来源：Amy Apprill©Woods Hole海洋学研究所
7 y, h5 g4 [* V, u7 X$ I  V

! c: q/ D. o5 U- ^6 s
这是咖啡因的联系。
在这项研究中，研究人员在实验室环境中收集了六种加勒比海底生物的渗出物，这些生物来自维尔京群岛国家公园，包括石珊瑚、八角珊瑚和一种叫做细纹苎麻壳研究人员惊奇地发现文本R.textilis大量释放咖啡因。
4 ~% E' L; o* `9 I根据这项研究，他们的结果进一步“证明了底栖生物的渗出物对礁海水中复杂的细胞外代谢产物库有贡献，而且渗出物的组成因物种而异”
至于为什么文本R.textilis该研究指出，尚未对海洋生物的咖啡因生产进行广泛调查，但它是陆地植物产生的一种常见代谢产物，通常用于阻止食草动物和致病微生物。这些特征“有助于文本R.textilis据该报告称，“在加勒比珊瑚礁上入侵和繁衍生息”。“鉴于拉米卡斯塔在不同的加勒比珊瑚礁上，需要进行后续研究，检查其代谢物对微生物和其他珊瑚礁生物的生态意义。”
0 N/ R9 ^5 ?7 F7 G& r. c9 B这项研究“在识别化学信号方面迈出了重要的一步，这些化学信号可以帮助科学家评估珊瑚礁的健康状况。”伊丽莎白·库贾温斯基，该论文的合著者。“与人类健康诊断类似，珊瑚礁生态系统内的化学信号与珊瑚礁内共生关系的功能密切相关；地球化学系主任微生物星球化学货币中心（C-CoMP），一个设在世界卫生组织的国家科学基金科学技术中心。
共同作者艾米·阿普里尔，WHOI海洋化学副科学家；地球化学部表示，这项研究的一个重要含义是，多样的底栖生物群落有助于形成更多样的代谢产物库，并可能支持更多样的微生物群落。
+ l+ _9 s* [( X“我们正在尝试建立一个关于珊瑚礁上微生物和代谢产物的图书馆。我的梦想是能够去珊瑚礁，取一桶珊瑚礁水，对其进行微生物和代谢物的筛选，并能够告诉一些有关生态系统健康的信息，”Apprill说。“这一点非常重要，因为目前监测珊瑚礁的方法高度基于视觉，可能需要数月或数年才能确定珊瑚是否患病或正在生长。代谢产物和微生物有可能成为珊瑚礁健康的真正敏感传感器。”
这项研究是在国家海洋和大气管理局和国家科学基金会的支持下进行的。
  S  V4 s. V' S% ~- z6 M
- H" d  U) }4 B* P( G. y% k7 U作者：劳拉·韦伯1*，梅丽莎·基多·苏勒1.，Krista Longnecker1.，辛西娅·C·贝克尔1, 2，娜奥米
亨特利3, 4，伊丽莎白·库贾温斯基1.，艾米·阿普里尔1*
- O+ l( e: a6 _从属关系：
% X5 [1 g0 }# q2 m1.伍兹霍尔海洋研究所海洋化学和地球化学系，
+ f7 P1 H4 y/ `, Z: }美国马萨诸塞州伍兹霍尔
" q0 i9 v" n8 r: Z; q. Q/ T- _2.MIT-WHOI海洋学/应用海洋科学联合计划；工程
2 I% ^3 N0 d$ W1 P/ h美国马萨诸塞州剑桥和伍兹霍尔
9 {( M) K9 d. u4 t/ T$ U# L3.夏洛特维尔京群岛大学海洋与环境科学系
美属维尔京群岛圣托马斯市阿马利西
4.宾夕法尼亚州立大学生物系，美国宾夕法尼亚州大学公园
( M$ F  N5 @+ z3 X* V4 w+ ~*通讯作者
% {$ l3 k1 a4 g- Q0 {( a% @8 [  }

###

# J& ~, n# I+ }5 n: u9 u6 `  u
关于伍兹霍尔海洋研究所
$ W0 i4 i- w; V伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）是马萨诸塞州科德角的一家私营非营利组织，致力于海洋研究、工程和高等教育。成立于1930年，其主要任务是了解海洋及其与整个地球的相互作用，并传达对海洋在不断变化的全球环境中的作用的理解。WHOI的开创性发现源于科学和工程的完美结合，使其成为世界上基础和应用海洋研究和勘探领域最值得信赖和技术最先进的领导者之一。WHOI以其多学科方法、卓越的船舶操作和无与伦比的深海机器人能力而闻名。我们在海洋观测方面发挥着主导作用，运营着世界上最广泛的一套数据收集平台。顶尖的科学家、工程师和学生在全球范围内合作开展了800多个并行项目，跨越了知识和可能性的界限。有关更多信息，请访问www.52ocean.cn