海胆微生物群

[所属分类:公司新闻] [发布时间:2021-4-9] [发布人: ] [阅读次数:] [返回]

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海胆在加利福尼亚受到很多关注。红海胆支撑着繁荣的渔业，而它们的紫色表亲经常被指责砍伐海带森林，造成海胆贫瘠。然而，尽管我们给予了他们如此多的关注，我们却对支持这些多刺物种的微生物群知之甚少。

加州大学圣巴巴拉分校（UC Santa Barbara）的研究人员在遗传学家佩吉米勒（Paige Miller）的带领下，试图揭示这些重要海带森林居民内脏中的多样性。他们的研究结果揭示了这两个物种的微生物群之间以及生活在不同栖息地的个体之间的显著差异。这项研究发表在《湖沼学和海洋学快报》上，代表了了解海胆微生物群落功能的第一步，包括海胆能够“养殖”肠道中的微生物以创造自己的食物来源的可能性。

加州有两种常见的海胆：红海胆和紫海胆。它们通常食用藻类，但实际上是相当机会主义的杂食动物，如果需要，它们会吃掉腐烂的动植物、微生物垫甚至其他海胆。它们肠道中的微生物群可能有助于海胆处理如此多样的饮食，但直到现在还没有被研究过。

“了解动物吃什么以及为什么吃很重要，”米勒说，“我们认为，尽管海洋中的食物供应存在着各种各样的变化，但微生物群在物种繁衍生息的过程中可能扮演着重要的角色。”然而，科学家们才刚刚开始研究海洋动物的微生物群，更不用说这些微生物在宿主体内的功能了。

开始他们的研究，米勒和她的团队从圣巴巴拉海峡的三个栖息地收集了红色和紫色的海胆。一些来自茂盛的海带森林；另一些来自海胆贫瘠的地方；还有一些来自海峡中的一个碳氢化合物渗漏处，在那里，它们以靠石油化合物繁衍生息的微生物为食，以此为生。

这项研究成功的关键是研究人员严格的程序。为了避免实验室里、动物身上其他地方甚至海水中的微生物污染，研究人员采用了细致的技术去除了每个标本的胃和内脏。

然后，研究人员能够对科学家常用于鉴定微生物的基因密码的特定区域进行排序。这使他们能够将他们的发现与科学家用于微生物生命基因鉴定的几个综合分类数据库进行比较。

研究小组发现，生活在这两种海胆物种中的细菌群落存在显著差异。然而，他们发现生活在不同栖息地的同一物种的个体的微生物群之间也存在着同样多的差异。

“我们的研究是第一次对这些极其常见的、真正具有生态重要性的物种的微生物群进行研究，”合著者罗伯特·米勒（Robert（Bob）Miller）说，大学海洋科学研究所的研究员。”我们只是触及表面，但我们的研究表明这些群落是多么复杂。”

在这两个物种中普遍存在的一组细菌是帮助分解白蚁内脏中木材的同一组细菌，可以帮助海胆消化藻类。先前的研究表明，这些微生物可能是自养的。”Paige Miller解释说：“这个群体中的一些成员可以自己创造食物，比如光合作用植物，只是它们不利用阳光获取能量，而是利用氢气。”

尽管作者告诫不要妄下结论，但确定海胆是否能自己生产食物将是一个巨大的启示。”“我们知道海胆可以在没有食物的情况下存活很长时间，”鲍勃·米勒说它们几乎可以无限期地在这些食物供应非常少的贫瘠地区生存。因此，如果它们的肠道里有自己的少量养殖食物供应，这真的可以帮助它们解决问题。佩吉·米勒解释说，人们在做出资源利用和管理决策时，通常把红海胆和紫海胆等物种视为同等物种。即使是生态学家也会陷入这种推理中。”但研究这些东西的实际功能是非常重要的正如我们所看到的，如果它们的微生物群是一个指标的话，红色和紫色的海胆就不一定有相同的功能，也不一定吃相同的东西。”

了解微生物群的组成和功能可以帮助研究人员认识到表面相似物种之间的细微差别。”最近，人们开始将微生物群视为这些物种的另一个特征我们想找出这是否是分离这两个物种的一个隐藏的变异源。未来，米勒夫妇和他们的合著者计划进一步研究海胆内脏中不同微生物的功能。目前，仍有更多的工作要做，只需确定哪些物种栖息在多刺的生物中。

“这是生态学的一个新的分支，”佩奇·米勒说，“试图了解这些微生物群的作用以及它们在野外活的有机体中扮演的角色。”