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1 澳研究人员利用基因组数据研究珊瑚与藻类的共生关系 2019-05-21

澳大利亚昆士兰大学的研究人员认为,揭开珊瑚和生活在其中的藻类之间关系的秘密,将有助于防止珊瑚白化。 在环境压力下,珊瑚和藻类之间的共生关系一旦破裂,珊瑚就会失去能量来源,发生白化现象。分子生物科学研究所Cheong Xin Chan博士是研究作者之一,他表示目前大多数都是关于珊瑚礁的研究,很少涉及到生活在其中的藻类。对它们共生关系背后的分子机制知之甚少,但如果一开始就不了解它们之间的共生关系,又如何能理解它们关系的破裂呢? Chan博士的团队正在利用基因组数据来寻找增强藻类恢复力和帮助珊瑚适应气候变化的基因。珊瑚内的藻类是鞭毛藻类,是一种浮游植物,一种微小的光合生物,它们自己制造食物,从阳光中获取能量。这个藻类家族非常多样化,有些是有毒的,会导致有害的赤潮爆发,而另一些则会发出生物荧光或生长在海冰中,其中许多是自由生活的。 第一作者Raul González-Pech说,藻类基因组大约是人类基因组的一半,它们拥有我们所见过的一些最奇怪的基因组。人类细胞中有23对染色体,但藻类细胞的DNA紧密结合,我们仍然不知道它们究竟有多少条染色体。 此前的研究都是基于细菌或寄生虫,研究人员预测这些藻类将有类似的进化路径,但遗传数据显示,它们的运作方式与细胞内的其他生物非常不同。早期对基因组的分析结果表明这些藻类可能具有有性繁殖的能力,这可能增强它们适应环境的能力。 研究人员想比较共生和自由生活藻类的基因组,以了解不同生活方式和基因组差异之间的关联性。这将为研究它们与珊瑚的共生关系提供更多线索。鞭毛藻对澳大利亚大堡礁的生存至关重要。研究人员可以利用基因组信息来解决一些基本问题,例如,是什么使这些藻类成功地成为珊瑚礁的共生伙伴,它们如何提高某些珊瑚的耐热性。目前4年时间内研究人员已经对其中9个藻类基因组进行了测序。该研究成果已发表在《生态与进化趋势》(Trends in Ecology&Evolution)杂志上。 (张灿影编译) 图片源自网络 查看详细>>

来源:澳大利亚昆士兰大学 点击量:85

2 太平洋珊瑚礁调查显示绿海龟种群数量增加 2019-05-06

来自加州蒙特利湾水族馆的Sarah L.Becker及其同事的调查研究显示,太平洋珊瑚礁中濒危绿海龟的密度正在增加,这项研究已于4月24日发表在《公共科学图书馆?综合》(PLOS ONE)期刊上。 栖息在珊瑚礁中的海龟长期以来一直受到人类的威胁,并于20世纪70年代开始受到全球保护机构的关注。 在此之前,对繁殖地和筑巢地的基地调查为海龟数量规模提供了重要证据,但其调查范围有限,而且没有包含海龟在海洋中度过的大部分时间。 为了更全面地了解两种海龟种群(鹰嘴龟和绿海龟)的密度,以及环境和人为驱动因素,笔者结合了持续13年共53个岛屿、环礁整个美国西岸太平洋珊瑚礁的海龟水中丰度调查数据,并利用一艘缓慢移动的船牵引一对潜水员,行进超过7300公里,观察3400多只海龟,记录了海洋生物和栖息地的详细信息。调查数据显示: (1)美属萨摩亚地区的鹰嘴龟密度最高,而太平洋偏远岛屿地区(夏威夷西南部大约一千英里的无人居住地区)拥有最多的绿海龟。 (2)鹰嘴龟数量远远低于绿海龟数量(<10%),表明该物种仍面临许多威胁。 (3)绿海龟的密度主要受海洋温度和生产力的驱动。 (4)在调查期间,绿海龟种群稳定或增加。 (5)夏威夷群岛的密度最低,但年海龟数量增长率最高,这表明保护性规定可能会让绿海龟群体数量增加。 Becker认为,这项研究代表了有史以来最大规模的海龟种群调查之一,填补了海龟水中丰度和海龟密度驱动因素的重要空白。几个热带太平洋沿岸地区的海龟密度令人印象深刻,并且在所有地区,海龟密度都受到海洋温度、生产力等自上而下的驱动力或人为影响等自下而上的驱动力的影响。 (李亚清编译) 图片源自网络 查看详细>>

来源:每日科学 点击量:845

3 珊瑚礁细菌在很远的距离内同步变化 2019-04-23

在石质珊瑚、藻类的叶子、鱼群组成的珊瑚礁生态系统中,微生物对于循环利用营养物质至关重要,例如将少量有机物质转化为对光合生物有用的氮和磷的形式。 圣迭戈州立大学(SDSU)、加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋学研究所(UC San Diego)和其他机构的研究人员在《自然通讯》(Nature Communications)上发表的一项研究表明,数十个珊瑚礁上的水中细菌在夜间发生了显著变化,然后又回到了与前一天早上观察到的相同的细菌群。此外,就像这些菌群都参与了相同的过程一样,这些变化在相隔数百英里的珊瑚礁之间是同步的。 UH Mānoa海洋与地球科学与技术学院(SOEST)的海洋学助理教授和研究负责人Craig Nelson提到,以前对海洋微生物的研究表明,不同的功能组在一天内改变了它们的活动,但微生物种群在昼夜(24小时)周期内保持相对恒定。研究珊瑚礁的人知道,这些生态系统日夜都在发生着显著的变化,但这项研究揭示了一个以前看不见的方面:一个戏剧性的、可预测的变化—不仅是微生物在做什么—而是哪些群体最丰富。 研究人员认为,需要对珊瑚礁过程的昼夜节律进行调查,以全面了解微生物在这些生态系统中的功能。 2013年,一个国际研究小组对南线群岛(夏威夷以南的一条遥远的赤道群岛链)进行了巡游,以测量一系列的珊瑚礁过程。为了避免夜间划船和潜水作业的危险,他们设计了一个自动采样器,在午夜采集珊瑚礁上方的水样。通过这种方式采集样本,研究人员在许多地点测量了水化学的变化以及与白天相比存在的微生物类型。研究小组还利用基因组学工具展示了这些群落的变化是如何决定珊瑚礁昼夜变化的微生物过程的。 研究小组发现,一组被称为Psychrobacter的微生物至关重要。令人惊讶的是,Psychrobacter在白天可以占海洋微生物群落的40%-70%,比夜晚的丰度增加了100倍,但是什么影响了Psychrobacter呢? 研究人员认为,他们在昼夜循环中观察到的微生物组成变化意味着珊瑚礁栖息地根据当地集体生物群的昼夜活动,操纵周围海水的化学和微生物。这种功能可以调节水中微生物的数量,促进能量在珊瑚礁食物网中的循环,或为生态系统提供稳定作用。 (王琳编译) 查看详细>>

来源:美国夏威夷大学 点击量:1998

4 VR技术监测珊瑚白化后恢复过程 2019-04-23

加州大学圣地亚哥分校的研究人员使用新成像软件监测了热带太平洋巴尔米拉环礁(Palmyra Atoll)的珊瑚礁白化后的恢复情况。该研究成果已发表于4月5日的《珊瑚礁》(Coral Reefs)杂志。 2015年,Palmyra经历了有史以来的最高温,引发了大面积珊瑚白化,影响了该岛周围90%以上的珊瑚。研究人员发现,尽管有大范围的白化现象,但大部分珊瑚都已恢复,只有不到10%的珊瑚死亡。 研究人员选取同一个珊瑚礁区域长达8年的数千张照片,利用自定义软件VisCore将图像拼接在一起,以创建生态系统的3D照片,实现在实验室中虚拟探索珊瑚礁。该虚拟现实技术由“百岛挑战”(100 Island Challenge)团队开发,此团队由海洋生态学家和工程师组成,使用最新技术监测世界各地的珊瑚礁。 除了记录白化外,研究人员还能够密切监测珊瑚的恢复情况。通过分析白化事件后的珊瑚礁照片,研究团队记录了一种重要的造礁物种—壳珊瑚藻类的生长情况。这种藻类有助于将珊瑚礁固定在一起,并能帮助珊瑚幼虫定居。 随着时间的推移,跟踪这些特定珊瑚群落的恢复过程,使研究人员更深入地了解个体珊瑚以及它们所属的大珊瑚礁如何在气候变化的时代应对环境压力高级研究员Jen Smith提到,在最近的全球白化事件中,Palmyra的珊瑚礁并没有像其他珊瑚礁那样遭受破坏。尽管气候极端炎热,珊瑚却能够恢复。这些研究结果无疑与全球报告中的珊瑚礁健康状况普遍下降的观点形成了鲜明对比。 (傅圆圆编译) 图片源自网络 查看详细>>

来源:美国斯克瑞普斯研究所 点击量:1302

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