伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的阿南娅·森 O
加勒比海与库拉索岛接壤的普拉亚迦尔吉的法维奥拉塔殖民地
珊瑚形成巨大的群体，底部有突起的脊状突起
学分:福克实验室 珊瑚礁在浅海环境中繁衍了数百万年，这是因为它们与生活在它们组织中的藻类有着独特的伙伴关系
珊瑚提供了安全的避风港和二氧化碳，而它们的藻类共生体为它们提供了食物和光合作用产生的氧气
利用加勒比海南部的环状珊瑚和蜂窝状珊瑚
面对全球变暖的海洋表面温度和不断加深的海水，沃尔斯基因组生物学研究所(IGB)提高了我们可视化和跟踪这些共生相互作用的能力
“珊瑚是地球上最有弹性的生物之一，”该研究的合著者、IGB核心设施助理主任马扬迪·西瓦古如是说
“它们经历了冰河时代、没有冰的温室环境，以及地球扔给它们的其他一切
" 尽管珊瑚礁具有长期风化破坏的历史，但它们也非常敏感，足以作为气候变化和海洋健康的指标
例如，当海面温度或海水酸度增加时，珊瑚会排出它们的藻类伴侣——这种现象被称为珊瑚漂白——这种现象会将珊瑚从绿色变成白色
为了理解为什么会发生漂白，重要的是要想象珊瑚如何与它们的藻类伙伴相互作用
此前，研究人员必须剥下珊瑚的皮，并将样本放入搅拌机中，以研究它们的共生藻类伴侣
目前的研究使用了非侵入性技术
“我们在活珊瑚礁上收集珊瑚的小样本，带回伊利诺伊州，在显微镜下观察，不做进一步处理
双光子显微镜允许我们观察它们的三维结构，并确定有多少藻类和什么生物分子存在，”西瓦古鲁说
这项技术利用光来扫描活组织，让研究人员能够保持珊瑚的原始生长结构
比较色素细胞的绿色分布和藻类的红色分布
三维双光子激光扫描显微镜的faveolata
学分:福克实验室 研究人员使用这些新方法来比较两种环境下的共生体
第一次是从浅层海水到深层海水，第二次是海水表面温度从暖到冷的季节性变化
西瓦古鲁说:“除了分析珊瑚组织中共生体的数量，珊瑚可以改变共生体的数量，我们还跟踪了珊瑚产生的粘液和生物分子的同时变化，其中一些生物分子充当了天然的防晒霜。”
显微镜研究显示，浅水珊瑚的藻类浓度较低，并产生较高水平的色素细胞，色素细胞是保护藻类免受阳光伤害的生物分子
另一方面，研究人员在深水珊瑚中发现了相反的模式
这些珊瑚接受的阳光较少，因此需要更多的藻类来满足光合作用的需求
在季节性海面温度变化期间，较暖的海水导致粘液产生和藻类浓度下降，但增加了光合作用和珊瑚骨骼生长
相反，较冷的水会产生相反的效果
“我们已经将这项研究的结果结合起来，以确定在水、微生物、活生物体和岩石之间发现的生物矿化的普遍机制，”联合首席作者劳伦·托多洛夫说，她在本科学习期间完成了这项研究
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论文在伊利诺伊州，现在正在完成她的硕士学位
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地质学
“这项研究使我们对珊瑚系统有了全面的了解，并与其他系统中层状岩石的形成有联系，如温泉、罗马水道，甚至人类肾结石
" “这个项目需要几年时间才能完成，而且几乎需要IGB核心设施中所有可用的显微镜
重要的是，我们的研究团队包括几名学生，他们从高中开始就在这个项目上工作，并继续作为他们在美国各机构的本科生和研究生研究的一部分
这包括库拉索岛的野外工作和IGB的工作，”IGB大学的地质学和微生物学教授布鲁斯·福克说
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