科学家在世界首次试验中冷冻大堡礁珊瑚

科学家在世界首次试验中冷冻大堡礁珊瑚（早报讯）在澳大利亚大堡礁工作的科学家成功地试验了一种冷冻和储存珊瑚幼虫的新方法，最终可能有助受气候变化威胁的珊瑚礁重新焕发生机。路透社报道，在12月的实验室试验中，科学家在澳洲海洋科学院（AIMS）使用冷冻膜来冷冻珊瑚幼虫，这是世界上首次使用大堡礁珊瑚的试验。所使用的珊瑚是为了这次试验从珊瑚礁上采集的，恰逢每年短暂的产卵期。低温冷冻的珊瑚可以被储存起来，之后再放回野外，但目前的过程需要包括激光在内的精密设备。科学家说，一种新的轻型“低温网”（cryomesh）制造成本低廉，可以更好地保护珊瑚。由于海洋升温破坏了脆弱的生态系统，因此科学家正争相保护珊瑚礁。大堡礁在过去七年中经历了四次白化事件，其中包括拉尼娜（LaNina）现象期间的首次白化，这通常会带来较低的温度。史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的高级研究科学家哈格多恩（MaryHagedorn）说：“如果我们能确保珊瑚的生物多样性，那么我们将拥有未来的工具来真正帮助恢复珊瑚礁。这项技术对于未来的珊瑚礁来说，将真正改变游戏规则。”发布：2022年12月19日7:02PM

大堡礁珊瑚中发现的人类衣原体表亲为解决白化带来希望

大堡礁珊瑚中发现的人类衣原体表亲为解决白化带来希望大堡礁外缘的诺曼礁的珊瑚虫。研究人员发现两种细菌在珊瑚中共存，其中一种是令人惊讶的发现珊瑚礁丰富的生物多样性使其成为地球上最关键的生态系统之一。珊瑚的生存依赖于多种微生物，包括细菌、真菌和病毒。位于澳大利亚东北海岸的大堡礁是世界上最大和最著名的珊瑚礁系统，由2900多个独立的珊瑚礁和900个岛屿组成，面积约为132973平方英里（344400平方公里）。细菌在保护珊瑚抵御病原体、循环营养、生产维生素和必需氨基酸方面发挥着关键作用。它们通常在珊瑚的粘液和骨架上定居，在组织中较少见到。当细菌在组织中被看到时，它们被称为细胞相关微生物聚集物（CAMA），形成大而密集的集群。来自墨尔本大学、汤斯维尔的澳大利亚海洋科学研究所和维也纳大学的研究人员在大堡礁的Pocilloporaacuta珊瑚组织中发现了两种类型的CAMA。第一种属于Endozoicomonas属，已知在珊瑚中广泛存在。人们普遍认为这种细菌对珊瑚有益，因为它能够产生B族维生素和抗菌化合物。第二种细菌是出乎意料的。它被发现来自衣原体属，其中包括导致人类衣原体（一种性传播感染）的细菌。这是第一次在珊瑚中发现衣原体。"我们与衣原体专家AstridCollingro博士和维也纳大学的MatthiasHorn教授合作，发现这些细菌从它们的宿主那里偷取营养物质和能量来生存，"该研究的主要作者JustinMaire说。利用成像技术、显微切割和基因组测序的组合，研究人员发现CAMA在P.acuta珊瑚的触角尖端，内生菌和衣藻菌出现在不同但相邻的CAMA中。新型衣藻类的发现以及它与内生藻共存的事实，推进了我们对复杂的珊瑚微生物组和珊瑚礁健康的理解。Maire说："这种细菌有可能从其他与珊瑚相关的细菌那里获得营养和能量，对于我们这些致力于了解珊瑚生物学的人来说，生活在珊瑚组织内的细菌相互作用的可能性是相当令人激动的。"全球变暖引发了海洋热浪，导致大堡礁和世界上其他珊瑚礁的珊瑚白化。当珊瑚礁的水温过高，时间过长时，珊瑚就会受到压力，并将生活在其组织内的五颜六色的海洋藻类（zooxanthellae）排出，留下白色的骨架，珊瑚礁可能需要几十年的时间才能从白化中恢复，如果它们真的可以恢复的话。研究人员希望他们的发现将有助于利用益生菌解决大堡礁的珊瑚白化问题。该研究的共同作者MadeleinevanOppen说："我的实验室的重点领域之一是开发用于珊瑚的细菌益生菌，帮助提高它们对气候变暖造成的热应力和生存率的抵抗力。我们对珊瑚相关细菌的功能仍然知之甚少，这项新研究将帮助我们弄清楚益生菌是否是一个可行的解决方案，以及像内生菌这样的细菌是否最适合做这项工作。"该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360567.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360567.htm

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚随着海洋温度升高破坏脆弱的生态系统的稳定，科学家们正在抓紧时间保护珊瑚礁。大堡礁在过去7年里经历了4次白化事件，包括首次在拉尼娜现象期间发生的白化事件。拉尼娜现象通常会导致温度变低。低温冷冻的珊瑚可以被储存，然后重新放归野外，但目前的方法要求有包括激光在内的尖端设备。科学家说，可以用较低成本制造一种新的轻型“低温网”来更好地保护珊瑚。在一次实验室测试中，科学家在澳大利亚海洋科学研究所使用低温网冷冻了珊瑚幼虫。这是世界上首次对大堡礁珊瑚进行此类试验。澳大利亚海洋科学研究所的高级研究科学家玛丽·哈格多恩说：“如果我们能够确保珊瑚的生物多样性……那么我们就有了未来真正帮助恢复珊瑚礁的手段。这项用于未来的技术是真正的游戏规则改变者。”此前，研究人员曾用这种低温网对较大和较小的夏威夷珊瑚进行过试验。其中对较大珊瑚的试验失败了。对大堡礁较大珊瑚的试验还在继续进行。参与试验的科学家来自澳大利亚海洋科学研究所、史密森国家动物园、史密森学会生物保护研究所、大堡礁基金会和澳大利亚塔朗加保护协会。这项低温网技术将帮助科学家把珊瑚幼虫保存在-196℃，它是由明尼苏达大学科学与工程学院的一个研究团队开发的。（编译/宋彩萍）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345615.htm

达尔文的珊瑚礁悖论已解 科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团

达尔文的珊瑚礁悖论已解科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团南安普顿大学的一项研究揭示，珊瑚以生活在其细胞内的微小藻类为食，从而获得了以前认为无法获得的营养源。这一发现解答了一个被称为"达尔文珊瑚礁悖论"的长期谜团，解释了珊瑚如何在缺乏营养的水域中繁衍生息。领导这项研究的南安普顿大学珊瑚礁实验室主任约尔格-维登曼（JörgWiedenmann）教授评论说：达尔文的珊瑚礁悖论"是关于为什么珊瑚礁会在营养物质匮乏的海洋中生长的问题，它启发人们发现了有助于解释这一现象的几个重要过程。我们现在可以为这一谜题增添缺失的部分，帮助解开这个长期存在的谜团"。珊瑚礁为许多生物提供家园和觅食地。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学他介绍说，查尔斯-达尔文（CharlesDarwin）乘坐"小猎犬号"（HMSBeagle）起航时，他认为自己是一名地质学家，在热带海洋航行期间，他很快对珊瑚礁的形成地点和原因产生了兴趣。达尔文正确地预测了地壳下沉和珊瑚稳步向上生长是如何相互作用形成巨大珊瑚礁结构的。然而，这种蓬勃生长背后的生物机制仍未得到研究"。石珊瑚是一种软体生物，有些人可能觉得它们像植物，但实际上它们是动物。这些生物由许多单独的珊瑚虫组成，它们聚居在一起，秘密地形成石灰岩骨架，形成我们所知的'珊瑚礁'三维框架。珊瑚礁是重要的水下生态系统，造福于许多人类社区。珊瑚礁是无数生物的家园和觅食地，维持着全球海洋生物多样性的25%。它们为地球上大约5亿人提供食物和收入。珊瑚礁上的单细胞共生藻，显示其通过细胞分裂生长。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学珊瑚动物依赖于一种"共生"关系，即与生活在其细胞内的微小藻类之间的互利关系。光合藻类产生大量富碳化合物（如糖），并将其转移到宿主珊瑚体内以产生能量。共生藻还能非常有效地从海水中吸收硝酸盐和磷酸盐等溶解的无机营养物质。即使在缺乏营养的海洋中，这些化合物也可以作为生活在附近的海绵等生物的排泄物而大量存在。它们还可以通过洋流转移到珊瑚礁上。与它们的共生体不同，珊瑚的宿主不能直接吸收或利用溶解的无机营养物质，直到现在，人们还不清楚这些营养物质是如何促进珊瑚生长的。不过，南安普顿大学的科学家与英国兰卡斯特大学、特拉维夫大学和以色列耶路撒冷大学等合作团队一起，已经确定了这些必要的生长营养物质转移到珊瑚动物体内的机制。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。南安普顿大学珊瑚礁实验室的实验水族箱。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学通过在南安普顿大学珊瑚礁实验室进行一系列长期实验，科学家们证明，珊瑚实际上消化了部分共生藻群，以获取共生藻从水中吸收的氮和磷。如果水中有足够的溶解无机营养物质，即使珊瑚没有获得额外的食物，这种机制也能让它们快速生长。在印度洋偏远珊瑚礁环礁的实地考察结果支持了实验室的研究成果，证明这种机制在生态系统层面上促进了野生珊瑚的生长。南安普顿珊瑚生物学副教授、主要作者之一塞西莉亚-达安杰洛博士评论说："多年来，我们一直在实验水族箱系统中繁殖共生珊瑚，我们观察到，即使不喂食，它们也能生长得很好。根据目前的知识水平，我们无法解释共生双方是如何交换养分的，因此我们认为我们缺少了重要的一环，并开始系统地分析这一过程"。海鸟为印度洋的珊瑚礁引入营养物质。图片来源：兰卡斯特大学尼克-格雷厄姆（NickGraham珊瑚礁实验室的研究员洛雷托-马多内斯-韦洛佐博士（LoretoMardones-Velozo）进行了关键的实验，他补充说："我们可以预料到，动物会死亡或在珊瑚礁中发现营养物质，人们会认为，如果不吃东西，动物就会死亡或停止生长。然而，如果我们把珊瑚放在溶解无机营养物质水平较高的水中，它们看起来非常快乐，而且生长迅速。"研究人员使用一种特殊标记的化合物来追踪共生伙伴之间必需营养元素氮的移动。实验中使用的化学形式的氮只能被共生体整合到它们的细胞中，而不能被珊瑚宿主整合到细胞中。南安普顿大学稳定同位素质谱实验室经理巴斯蒂安-汉巴赫（BastianHambach）解释说："我们利用同位素标记技术，在提供给珊瑚的营养物质中'添加'比正常重的氮原子。这些同位素使我们能够利用超灵敏检测方法追踪珊瑚对营养物质的使用情况。"CeciliaD'Angelo博士在南安普顿大学珊瑚礁实验室繁殖珊瑚。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学南安普顿大学古海洋学家保罗-威尔逊（PaulWilson）教授解释说："通过这项技术，我们可以明确地证明，维持珊瑚组织生长的氮原子来自于实验中喂给其共生体的溶解无机营养物质"。南安普顿大学的约尔格-维登曼（JörgWiedenmann）教授补充说："我们使用了10种不同的珊瑚物种来量化共生体种群是如何随宿主一起增长的。利用共生体生长的数学模型，我们可以证明珊瑚消化了其共生体种群的多余部分，为其生长获取营养。我们的数据表明，大多数共生珊瑚可以通过这种'素食'来补充营养"。科学家们还对生长在印度洋岛屿周围的珊瑚进行了分析，一些珊瑚上有海鸟，一些则没有，结果表明珊瑚有可能在野外养殖共生体并以其为食。实验珊瑚Stylophorapistillata的生长。图片来源：Mardones-Velozo/D'Angelo/Wiedenmann/南安普顿大学兰卡斯特大学海洋生态学家尼克-格雷厄姆（NickGraham）教授解释说："其中一些岛屿周围的珊瑚礁有大量的养分，这些养分来自鸟粪，即在岛上筑巢的海鸟的排泄物。在其他一些岛屿上，海鸟的繁殖地已经被入侵的老鼠消灭殆尽。因此，相关珊瑚礁获得的养分也减少了。我们测量了有密集海鸟群和没有密集海鸟群的岛屿周围鹿角珊瑚群的生长情况，发现在有海鸟提供养分的珊瑚礁上，鹿角珊瑚的生长速度要快两倍多。我们计算出，在有海鸟栖息的岛屿上，珊瑚动物组织中约有一半的氮分子可以追溯到共生体的吸收以及随后向宿主的转移"。科学家监测印度洋珊瑚礁上的珊瑚生长情况，研究海鸟营养物质的影响。资料来源：兰卡斯特大学，尼克-格雷厄姆通常由人类活动造成的过度营养富集会损害珊瑚，并对许多珊瑚礁构成日益严重的威胁。然而，由于全球变暖可能会切断珊瑚礁的一些天然供应路线，未来一些珊瑚礁获得的养分可能会减少。南安普顿大学的D'Angelo博士解释说："变暖的表层水更不可能从深水层获得养分。水体生产力的降低会导致共生体的营养物质减少，进而导致珊瑚动物的食物减少"。科学家们的新发现表明，虽然珊瑚动物可以通过捕食其共生体来忍受短暂的饥饿，但在某些地区，由于全球变暖带来的更长时间的营养物质枯竭，一些珊瑚礁可能会面临饥饿的风险。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379619.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379619.htm

微生物学家在大堡礁发现衣原体样细菌

微生物学家在大堡礁发现衣原体样细菌研究人员在大堡礁的珊瑚组织中发现了一种类似衣原体的细菌和内生单胞菌，为珊瑚微生物组及其对珊瑚礁健康的潜在影响提供了新的见解。这些发现首次描述了珊瑚中的衣原体，强调了珊瑚相关细菌与其宿主之间可能存在的营养和能量交换。这项研究由墨尔本大学与澳大利亚海洋科学研究所（汤斯维尔）和维也纳大学联合进行。研究在珊瑚组织中发现了两种细菌群，其中一种与引起衣原体的细菌（衣原体）非常相似，另一种是内生单胞菌。这项由澳大利亚研究理事会桂冠奖学金资助的研究为人们了解珊瑚礁的健康状况增添了另一层复杂性。墨尔本大学理学院首席研究员JustinMaire博士说，衣原体--一种包含哺乳动物衣原体感染病原体的细菌--以前从未在珊瑚中被描述过。Maire博士说："我们与衣原体专家AstridCollingro博士和维也纳大学的MatthiasHorn教授合作，发现这些细菌从宿主那里窃取营养和能量来生存。新型衣原体表现出与哺乳动物病原体的许多相似之处，但我们还不确定它们对珊瑚是有害还是有益。这种细菌有可能从其他珊瑚相关细菌那里获得营养和能量，对于我们这些致力于了解珊瑚生物学的人来说，生活在珊瑚组织内的细菌相互影响的可能性是相当令人激动的"。该研究的资深作者、墨尔本大学教授MadeleinevanOppen说，发现的另一种细菌Endozoicomonas已知广泛存在于珊瑚中，由于其产生B族维生素和抗菌化合物的能力，通常被认为是有益的。"我实验室的重点领域之一是为珊瑚开发细菌益生菌，帮助它们提高对气候变暖造成的热应力和存活率的抵抗力，"vanOppen教授说。"我们对珊瑚相关细菌的功能仍然知之甚少，这项新研究将帮助我们弄清益生菌是否是一种可行的解决方案，以及内生单胞菌等细菌是否最适合完成这项工作。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370517.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370517.htm

热应力“烹饪”大堡礁 导致珊瑚大面积白化

热应力“烹饪”大堡礁导致珊瑚大面积白化2024年3月4日澳大利亚东部沿海的海面温度异常，基于多尺度超高分辨率海面温度）项目的数据。连续数周高于平均水平的海洋温度导致世界上最大的珊瑚礁系统出现大面积白化现象。热应激对珊瑚的影响珊瑚礁管理局首席科学家罗杰-比登（RogerBeeden）说："空中勘测的结果和我们看到的珊瑚白化现象与夏季几个月来在珊瑚礁上空形成的热应力模式是一致的。"大堡礁位于澳大利亚昆士兰州东北海岸。它是地球上最丰富、最具生物多样性的自然生态系统之一。大堡礁横跨346000平方公里（134000平方英里）的珊瑚海，由2500个珊瑚礁和900多个岛屿组成。造成白化现象的原因是海洋温度持续高于平均水平。珊瑚与光合藻类（称为藻黄体）有共生关系，藻黄体为珊瑚虫提供养分和鲜艳的颜色。热应力会导致珊瑚排出光合藻，使珊瑚的骨骼结构呈现"漂白"的外观。影响珊瑚健康的因素评估水温过高对珊瑚礁造成的风险的常用指标是海面温度超过月平均最高温度1摄氏度的周数。温度升高4周后，可能会出现严重的珊瑚白化现象；8周后，可能会出现严重的大面积珊瑚白化现象。据珊瑚礁管理局称，截至3月初，部分珊瑚礁已暴露在比正常温度高8到10周的环境中。上图显示了2024年3月4日澳大利亚东部沿海的海面温度异常。该项目由美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）负责，将美国国家航空航天局（NASA）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和国际卫星对海面温度的测量数据与船舶和浮标观测数据相结合。异常值反映的不是绝对温度，而是2024年3月4日的海面温度与2003-2014年该日平均温度之间的差异。历史背景和气候模式大堡礁之前的大规模白化事件分别发生在1998年、2002年、2016年、2017年、2020年和2022年。据澳大利亚海洋科学研究所称："在这几年之前，在大堡礁500年的珊瑚记录历史中，没有证据表明发生过如此大范围的事件。"2023年下半年至2024年初，太平洋信风减弱，使得西太平洋的暖水涌入东太平洋--这种现象被称为厄尔尼诺现象。在人类造成的气候变化的基础上，这种模式使全球平均海面温度在过去10个月中屡创新高。不过，厄尔尼诺现象与澳大利亚东部沿海海面温度之间的关系要复杂一些。"厄尔尼诺和拉尼娜现象期间的海洋表面温度有点像跷跷板，"JPL的气候科学家乔希-威利斯（JoshWillis）说。"当厄尔尼诺期间东太平洋的海洋温度较高时，西太平洋的温度通常较低。"研究发现，大尺度海洋环流模式和气候变化本身并不能完全解释珊瑚海的海面温度和白化趋势。相反，厄尔尼诺现象期间的天气模式历来抑制澳大利亚夏季季风，导致云量减少，气温高于平均水平。这些条件在决定珊瑚海的温度以及大堡礁珊瑚白化的程度和位置方面发挥了重要作用。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424369.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424369.htm