来源：美国 伍兹霍尔海洋研究所                                    发布时间：  2022年10月17日

       伍兹霍尔海洋研究所开展了一项新的研究，用于探索珊瑚底栖生物释放到海水中的化合物对海洋生物和环境的影响。研究中还意外地发现了一种能够释放咖啡因的入侵性珊瑚礁藻类。进一步的研究发现，通过代谢产生的有机化合物（代谢物或分泌物）会因珊瑚物种而异，并且这些释放的化合物对珊瑚礁微生物的丰度和组成有不同的影响。值得注意的是，这种差异释放在加勒比海地区尤为显著，为了应对人为造成的压力，如富营养化、过度捕捞和全球气候变化，那里的优势珊瑚物种正从硬石珊瑚逐渐转变为软八放珊瑚。

       该研究通过关注丰富的石珊瑚、八放珊瑚和入侵藻类释放的分泌物，证明了底栖分泌物在贫营养珊瑚礁上构建微生物群落的重要性，该项研究成果近期发表在ISME Communications杂志上。

 Heatmap of average log10(fold changes) between organism and control incubations demonstrates that specific targeted
metabolites are significantly enriched and depleted and vary by species.   credit:isme communications

       为了研究珊瑚礁底栖生物释放到环境中的化学分子成分，以及这些分子如何影响周围海水中的珊瑚礁微生物，研究人员在实验室环境中收集了六种加勒比底栖生物的分泌物，包括石珊瑚、八放珊瑚和入侵性结壳藻类Ramicrusta textilis，研究人员发现，Ramicrusta textilis能释放大量的咖啡因。咖啡因是陆地植物产生的常见代谢物，通常用于阻止食草动物和病原微生物。因此，研究人员推测，咖啡因的产生有助于R. textilis入侵加勒比珊瑚礁并促进自身种群的蓬勃发展。鉴于R. textilis在加勒比海不同珊瑚礁上的流行程度越来越高，研究人员需要进行后续研究，检查其代谢物对微生物和其他珊瑚礁生物的生态意义。

       此外，研究人员还发现，随着珊瑚礁的物种组成发生变化，珊瑚礁上释放的化学物质也随之改变，进而对微生物群落产生影响。因此，研究需要更加关注珊瑚礁结构和物种组成的变化对珊瑚礁上生活的微生物的影响，从而为珊瑚礁健康评估方面带来更多的反馈信息。

       此外，这项研究结果进一步表明，底栖生物的分泌物有助于形成海水中复杂的细胞外代谢物库，并且渗出物组成因物种而异。而多样化的底栖生物群落有助于形成更多样化的代谢物库，并可能支持更多样化的微生物群落，这对微生物和其他珊瑚礁生物的生存具有重要的生态意义。

       研究人员表示，该研究在评估珊瑚礁健康的化学信号方面向前迈出了重要一步。珊瑚礁生态系统内的化学信号与珊瑚礁内共生关系的功能密切相关。考虑到目前珊瑚礁的监测方法大多基于视觉观测，需要耗费数月或数年的时间才能确定珊瑚的健康状况，研究人员尝试建立一个关于珊瑚礁上微生物和代谢物的知识库，将代谢物和微生物有发展成为珊瑚礁健康的敏感传感器。

原文链接：Study Examines the Impact of Coral Chemical Compounds on Reef Composition and Health

编译：王晓晴 李新