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性和共生体:安哌このみ藻类连接能帮助珊瑚生存吗?

生物 2023-05-12 11:27:46

作者:莱斯大学迈克·威廉姆斯 莱斯大学的科学家通过共聚焦显微镜捕捉到了一个很快会分裂成四个独立细胞的甲藻四分体细胞

细胞的四个细胞核用红色描绘

莱斯大学和西班牙的研究人员通过实验确定,这些来自法属波利尼西亚莫奥雷亚珊瑚群落的共生体能够通过有丝分裂和性繁殖

学分:科雷亚实验室/莱斯大学 共生体多一点性感的时间可以帮助珊瑚礁在气候变化的考验中生存下来

这反过来又能帮助我们所有人

莱斯大学和西班牙海洋研究所的研究人员已经知道,随着海洋变暖,被称为甲藻的藻类对珊瑚健康的重要性,现在已经证实,这种微小的生物不仅可以分裂繁殖,还可以通过性繁殖

根据莱斯海洋生物学家阿德里安娜·科雷亚和研究生劳伦·豪-克尔的说法,这为培育更好地为珊瑚伙伴服务的甲藻共生体开辟了一条道路

甲藻不仅有助于珊瑚惊人的配色方案,而且至关重要的是,它们还通过将阳光转化为食物来帮助养活它们的宿主

豪克尔说:“大多数石珊瑚没有共生体就无法生存,这些共生体有潜力帮助珊瑚应对气候变化。”

这些甲藻的世代时间为几个月,而珊瑚可能一年只繁殖一次

“因此,如果我们能让共生体更快地适应新的环境条件,它们可能也能帮助珊瑚在高温下生存,而我们都在应对气候变化。”

" 在《自然科学报告》的一项开放式研究中,他们写道,这一发现“为研究共生体性行为的环境触发因素奠定了基础”,并且可以加速关键珊瑚共生体的辅助进化,以对抗珊瑚礁退化

" 为了更好地了解这种藻类,赖斯的研究人员联系了罗莎·菲格罗亚,她是西班牙海洋研究所的一名研究人员,研究甲藻的生命周期,也是这项研究的主要作者

Howe-Kerr说:“我们教她珊瑚-藻类系统,她教我们其他甲藻的性行为,我们形成了一个合作,看看我们是否能检测到珊瑚礁上的共生体性。”

生物科学助理教授科雷亚说:“在珊瑚甲藻的基因组数据集中,研究人员将看到珊瑚共生体有性繁殖所需的所有基因,但没有人能够看到这个过程中的实际细胞。”

“这就是我们这次得到的

" 莱斯大学的劳伦·豪-克尔(左)和阿德里安·科雷亚发现,在法属波利尼西亚珊瑚上发现的共生体藻类能够通过有丝分裂和性繁殖

这将使开发更好地保护珊瑚礁免受气候变化影响的藻类变得更加容易

学分:布兰登·马丁/莱斯大学 这一发现是在2019年7月在法属波利尼西亚莫奥雷亚的珊瑚礁取样,然后通过先进的共焦显微镜观察藻类,以便更好地观察三维结构之后发现的

Howe-Kerr说:“这是第一次证明,当这些共生体被隔离在珊瑚细胞中时,它们会有性繁殖,我们很兴奋,因为这打开了一扇大门,可以发现什么条件可能会促进性行为,以及我们如何诱导性行为。”

“我们想知道如何利用这些知识创造更多的基因变异

" “因为分裂藻类的后代只从它们的一个亲代细胞中继承DNA,它们本质上是克隆体,一般不会增加群体的多样性

但是通过性行为产生的后代会从双亲那里获得DNA,这使得更快的基因适应成为可能。”

通过进化变得更能忍受环境压力的共生体种群将对珊瑚有直接好处,因为珊瑚保护海岸线免受风暴及其相关径流的影响

科雷亚说:“这些努力正在进行中,试图繁殖珊瑚、共生体和任何其他伙伴,使最能抵抗压力的群体成为可能。”

“对于珊瑚共生体来说,这意味着在高温等压力条件下培养它们,然后繁殖能够存活的共生体

莱斯大学科学家研究的这种珊瑚受到甲藻(插图)的保护,甲藻是一种将阳光转化为食物来喂养和保护珊瑚礁的藻类

该研究表明,藻类能够通过性繁殖,为加速进化菌株开辟了一条道路,从而更好地保护珊瑚免受气候变化的影响

学分:卡斯滕·格鲁普斯特拉/莱斯大学插图;安德鲁·瑟伯/俄勒冈州立大学的珊瑚图片 她说:“经过几代人的努力,我们将挑选出任何不能忍受这些温度的东西。”

“现在我们可以看到有性,我们可以做很多其他实验来了解什么样的条件组合会让性在细胞中更频繁地发生

这将产生具有新基因组合的共生体,其中一些组合将有希望对应于耐热性或我们想要的其他特征

然后,我们可以为那些拥有共生体多样性的珊瑚物种的后代播种,并利用这些群落来恢复珊瑚礁

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