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元基因组学揭示了蛤的不同微生物类型

由香港大学太古海洋科学研究所、考思龙研究所及詹姆斯库克大学合作,在CRIOBE及ENTROPIE研究小组进行的新研究,重点介绍底栖生物的种类组合对巨型三爪蛤的影响。该研究结果最近发表在《微生物》杂志上。

研究人员首次探索了底栖生物物种组合对巨型蛤蜊健康的影响,无论温度是否升高。为了做到这一点,他们用两种珊瑚(长角珊瑚和大孔珊瑚)和一种巨型蛤创造了人工底栖生物群落。结果表明,巨型蛤的健康状况与邻近的种类有关。此外,利用Xavier Pochon博士采用的尖端DNA多路复用-代谢组码技术,该团队研究了巨型蛤蜊的微生物群落。研究人员在研究的大鲵种群中发现了不同的微生物种类(一组特定的细菌),其中一种与蛤蜊的死亡率有关。

科学家对巨型蛤的研究较少,但它们是珊瑚礁的重要成员,并发挥着众多的生态作用。它们是现存最大的双壳类动物,是鱼类和人类的食物。像珊瑚一样,它们通过单细胞藻类的光合作用促进初级生产。它们还拥有大量的细菌群落,以及虾或蟹等动物。然而,目前已确认的12个物种都面临威胁,超过50%的野生种群要么在当地灭绝,要么数量严重减少。

“几十年来,我们一直在关注气候变化对单个物种的影响,但这并不能反映出整个珊瑚礁可能发生的情况。这就是为什么我们决定探索邻近物种对巨蚌的影响。我们非常惊讶地发现,一些珊瑚的存在,尤其是阿克罗pora cytherea,导致了巨型蛤对温度升高的敏感,因此表现出很高的死亡率。”伊希斯·吉伯特博士解释道。

微生物群落是多细胞生物的组成部分,对多细胞生物的健康和生理性能有重要作用。科学家们指出,尽管人们对这一研究领域的兴趣激增,但几乎没有人对无脊椎动物的微生物群系进行过研究。巨型蛤蜊的微生物群落尤其有趣,因为通过滤食,蛤蜊可以接触到极其丰富和多样的微生物。从属水平可检测到的特定微生物组结构的发现,是对无脊椎动物微生物类型的首次描述。“我们的研究结果表明,与人类相似,基因因素可能驱动了巨型蛤的微生物类型,”伊希斯·吉伯特博士说。

有趣的是,健康受损的蛤蜊的特征是突出的弧菌,因此是一个独特的微生物群。“在自然种群中,弧菌科的相对比例可以作为蚌类健康的早期指标,”负责监督这项研究的veronique Berteaux-Lecellier博士解释说,“我们推测,A. cytherea可以分泌代谢物,可能削弱了蚌类抵抗弧菌感染的能力;未来的研究应该探索这种可能性。”这项研究的结果表明,珊瑚礁底栖生物的组成,以及不断升高的水温,可能会对巨型蛤蜊和其他珊瑚礁生物的健康产生负面影响。因此,这些研究结果支持这样的观点,即像陆地保护和恢复一样,考虑到整个底栖生物群落应该是海洋保护策略的目标。

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