珊瑚依靠與海藻的共生關(guān)系來維持良好的健康。這些藻類生活在它們的組織中，為它們提供養(yǎng)料來源和多彩的外觀。像在澳大利亞大堡礁看到的那些嚴(yán)重的白化事件是這種關(guān)系“破裂”時(shí)發(fā)生的嚴(yán)峻證據(jù)。 科學(xué)家們現(xiàn)在對這一現(xiàn)象有了前所未有的深入了解，有史以來第一次觀察到珊瑚細(xì)胞吞噬海藻的情況。

一系列的異常情況會導(dǎo)致珊瑚驅(qū)逐生活在其組織中的藻類，包括低潮、額外的陽光或污染，但一個(gè)主要原因是由于地球變暖而導(dǎo)致水溫升高。大量的研究集中在使珊瑚對這種威脅更加寬容，無論是通過移植有益的細(xì)菌、益生菌，甚至是部署漂浮薄膜來保持它們的涼爽。

這些新的突破性觀察背后的日本科學(xué)家們正在研究熱帶和亞熱帶珊瑚礁中最常見的珊瑚類型，即來自Acroporidae家族的石珊瑚物種。今年4月，研究人員在培養(yǎng)皿中成功培養(yǎng)了來自這些石珊瑚幼蟲的細(xì)胞系，并重點(diǎn)研究了一種負(fù)責(zé)吞噬藻類的IVB5。

然后將被稱為甲藻的單細(xì)胞光合藻類加入到培養(yǎng)皿中，科學(xué)家們看著珊瑚細(xì)胞長出手指狀的突起，似乎要伸向它們。在30分鐘的時(shí)間里，大約40%的珊瑚細(xì)胞開始吞噬它 們。

在接下來的兩天里，細(xì)胞內(nèi)的藻類要么被分解成碎片，要么被包裹在有膜的囊中。吞噬了海藻的珊瑚細(xì)胞在死亡前活了大約一個(gè)月。科學(xué)家們說，這為這種共生關(guān)系可能在數(shù)千年前就已經(jīng)開始了提供了線索。

研究共同第一作者Satoko Sekida博士說：“可能最初，珊瑚的祖先吞噬了這些藻類，并將它們分解為食物。但是隨著時(shí)間的推移，它們進(jìn)化到利用這些藻類進(jìn)行光合作用。”

科學(xué)家們計(jì)劃通過后續(xù)實(shí)驗(yàn)來探索這個(gè)問題和其他想法，這些實(shí)驗(yàn)將涉及電子顯微鏡，以便更清楚地看到細(xì)胞和藻類的行動(dòng)。他們還想在一個(gè)更穩(wěn)定的培養(yǎng)物中重現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以便細(xì)胞和水藻能夠真正地一起繁殖。

“這將是非常令人興奮的，因?yàn)檫@樣我們就可以提出新的問題，比如珊瑚在受到壓力時(shí)如何反應(yīng)。”Satoko Sekida說：“這可以讓我們更全面地了解白化現(xiàn)象是如何發(fā)生的，以及我們?nèi)绾文軌驕p輕它。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在 《海洋科學(xué)前沿》 雜志上。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家 珊瑚細(xì)胞 藻類 深入了解