揭秘珊瑚礁的化學語言：解碼海洋生態健康
夏威夷大學馬諾阿分校的一項研究可能為監測夏威夷周圍珊瑚礁的健康找到了新方法。該研究由一名博士生共同領導，揭示了珊瑚礁上每種珊瑚和藻類都會產生獨特的化學化合物組合。這些新發現的代謝物質尚未經過研究，他們可能為珊瑚礁生物的健康狀況提供重要見解。
珊瑚礁生態系統中的大型藻類（也稱為limu）、珊瑚和結石珊瑚藻（珊瑚礁上生長的硬質岩狀覆蓋物，為其他生物提供棲息地）是主要生產者，相當於陸地森林中的植物。這些群體通過轉換陽光能量來驅動生態系統，並通過它們孕育的微生物和產生的不同化學化合物在環境中發揮多種角色。 馬諾阿分校海洋與地球科學技術學院的海洋生物學博士候選人Sean Swift表示：「生態系統中的微生物和有機化學物質可以告訴我們關於珊瑚礁的健康狀況。這為我們提供了一扇窗口，了解主要生產者如何對疾病或環境壓力作出反應，以及這些生物如何在動態的珊瑚礁系統中維持健康的微生物群。」
該團隊在奧胡島瓦伊美灣的水域進行了廣泛研究，收集了來自五個地點的100多個珊瑚礁生物樣本。他們從樣本中提取微生物DNA，發現超過3萬6000個獨特的微生物群組與更大的寄主生物相關。研究還發現這些珊瑚和藻類的化合物可能是微生物的食物來源，用於溝通或作為防禦競爭者的武器。
使用「非靶向代謝組學」確定超過1萬個化學特徵
在夏威夷大學馬諾阿分校開展的一項項目中，研究人員現在正在評估茂宜島野火之後的後果，研究城市火災污水可能對附近珊瑚礁生態系統的影響。研究主持人、海洋微生物學研究與教育中心及夏威夷海洋大學的教授Craig Nelson說：「我們將使用這些技術來評估珊瑚礁健康狀況，並在環境樣本（如水和沉積物）以及珊瑚、藻類和魚類等珊瑚礁生物的組織中識別與火災相關的污染物。」
為了進一步研究這些化學化合物，團隊與加州大學聖地亞哥分校的科學家合作，使用「非靶向代謝組學」技術，確定了超過1萬個不同的化學特徵。這些獨特的化合物可能代表了未被發現的化學多樣性，並對珊瑚礁生態學的下一階段研究提供了重要信息。
這項研究不僅豐富了我們對珊瑚礁生態系統的認識，還為未來的保護工作提供了新的視角和工具。通過了解珊瑚礁中的化學信號，科學家們可以更好地評估和監測這些珍貴生態系統的健康狀況。
這項研究刊登在最新一期的《通訊生物學》。
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首圖來源：Communications Biology cc By4.0
圖片來源：Sean Swift cc By4.0
參考論文：
1.Microbiomes and metabolomes of dominant coral reef primary producers illustrate a potential role for immunolipids in marine symbioses Communications Biology
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