密歇根州立大学 抗性珊瑚(左)和漂白珊瑚(右)的比较
荣誉:泰·罗奇(HIMB) 珊瑚礁是美丽多样的生态系统，为许多沿海社区的经济提供动力
他们还面临着导致他们衰落的威胁，包括地球变暖的水
这种威胁在2015年达到极端水平，当时全球的高温使珊瑚变白
夏威夷的卡诺赫湾受到重创；将近一半的珊瑚褪色了
然而，在这次极端事件的余波中，隐藏着一些生化线索，这些线索解释了为什么一些珊瑚会褪色，而另一些却有抵抗力，这些信息可能有助于珊瑚礁在未来更好地抵御海水变暖
密歇根州立大学和夏威夷大学马诺阿分校的研究人员已经发现了这些线索
“这有点可怕，”珊瑚生物学家克劳福德·德鲁里说，他在加入夏威夷大学海洋生物研究所或HIMB之前，在佛罗里达州目睹了2015年的漂白事件
“看着让人沮丧，但我试着把它当成一个机会
" 多亏了一个二月，这个令人不安的事件是如何变成一个机会的现在已经很清楚了
《自然生态与进化》的8篇报道展示了HIMB的管理和MSU的生化专业知识
研究人员在珊瑚的生物学或生物标记中发现了化学特征，这些特征存在于最耐漂白的生物体内
这种先前隐藏的洞察力可以帮助研究人员和自然资源保护者更好地恢复和保护世界各地的珊瑚礁
“通常，我们认为生物标志物是疾病的标志，但这可能是健康的标志，”生物化学和分子生物学系助理教授MSU的罗伯特·昆宁说
“这可能有助于我们用最具抵抗力的种群来恢复珊瑚礁
" 珊瑚是共生群落，珊瑚动物细胞为藻类建造家园，藻类为它们提供能量并创造它们的颜色
然而，当珊瑚漂白时，海藻会消失，留下容易生病和死亡的骨骼
这种共生关系也在珊瑚对漂白的抵抗力和恢复力方面发挥了作用，HIMB在这方面处于一个独特的位置——从字面上来说
该研究所就坐落在珊瑚礁旁边，可以进行实时实验
珊瑚样品通过质谱分析来研究生物化学差异
荣誉:泰·罗奇(HIMB) “珊瑚礁大约在100英尺之外，”德鲁里说
“我可以在30秒内赶到那里
" 在2015年的漂白事件中，HIMB盖茨珊瑚实验室的研究人员给个别珊瑚贴上标签，以保持对它们的关注
因为大多数珊瑚已经复原，研究小组可以随着时间的推移追踪它们
“我们认为它是一个生物图书馆，”盖茨珊瑚实验室的首席研究员德鲁里说
“它是由我们实验室的研究人员建立的，他们知道它非常有价值
" 漂白后，研究小组对比了野外的珊瑚样本，记录了生物的反应和恢复，并在此过程中做了一些令人惊讶的观察
例如，邻近的珊瑚对高温的反应可能完全不同
一个珊瑚可以完全漂白，而它的邻居保持健康的金黄色
为了了解原因，德鲁里和该项研究的主要作者、HIMB博士后研究员泰·罗奇将样本送给了MSU的奎因
在这里，奎恩和他的团队可以使用一种叫做代谢组学的方法彻底分析从这个生物库中收集的珊瑚的生化物质
奎恩说:“我因我的医学工作而闻名。”他研究人类健康和疾病的生物化学
“但我一直热爱海洋科学
我的背景是海洋微生物学
" 如果珊瑚样本是图书馆里的书，奎恩的实验室使用复杂的设备来揭示里面的生化语言
特别是，他的团队使用称为质谱仪的工具来了解是什么将抗性珊瑚与易感性珊瑚区分开来
奎恩说:“珊瑚的化学成分完全不同，但是你只有在进行质谱分析后才能知道。”
“这些质量规格是地球上最先进的技术
" 奎恩的团队发现，耐漂白的珊瑚和易漂白的珊瑚拥有两种不同的藻类群落
这些藻类种群之间的显著特征是在它们的细胞中发现的，也就是我们所知的脂类化合物
夏威夷海岸附近的珊瑚礁景色，2015年那里漂白现象很普遍
荣誉:泰·罗奇(HIMB) 研究人员的代谢组学分析检测了两种不同的脂质配方
抗漂白珊瑚的特点是海藻含有饱和脂质
敏感珊瑚有更多的不饱和脂质
奎恩说:“这与油和人造黄油的区别并无二致，后者含有更多的饱和脂肪，使其在室温下呈固态。”
这一发现给研究人员提出了各种新问题:珊瑚是如何获得这些不同的藻类的？这种差异是夏威夷珊瑚独有的还是可以在其他地方找到？研究人员如何在变暖的世界中促进弹性珊瑚的生长和繁殖？ “质量规格是如此不可思议的机器，揭示了其中复杂的化学细节
生物学真的是最难的部分
”奎恩说
“我们正在争取新的资助
有很多途径可以探索
" 这个最初的项目是由保罗·G
艾伦家庭基金会
“这次合作是一个提问和回答问题的好机会，”德鲁里说
“希望我们才刚刚开始
" 与此同时，掌握这些化学信息对于珊瑚保护大有可为
当自然资源保护主义者重新播种珊瑚来帮助恢复珊瑚礁时，他们可能会选择更有弹性的标本
德鲁里说:“我们可以利用自然恢复力来更好地理解、支持和管理气候变化下的珊瑚礁。”
“保护生物学在现代科学史上有一些更成功的故事，”奎因说，他指的是弗吉尼亚的麋鹿和密歇根的秃鹰的复苏
“也许有一天，我们可以把珊瑚加入这个名单
"
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