创新的遗传分析解锁了大堡礁进化和生存的线索

毛利濑鱼

Māori濑鱼是一种大型的、色彩鲜艳的鱼,可以在大堡礁找到。

在一个突破性的新研究中,科学家使用创新的分子技术来解释澳大利亚东海岸的珊瑚如何幸存下来的艰难条件 - 使大堡礁成为今天的巨大珊瑚礁。

“我们用相同物种珊瑚的150个单独菌落的基因组测序,并用它来了解哪些基因对于近岸珊瑚礁的生存是重要的,”该研究的领先作者Ira Cooke博士从詹姆斯库克大学博士表示。

“基因组就像一个时间胶囊,包含了大量的历史信息,”ARC珊瑚礁研究卓越中心(Coral CoE)的合著者大卫·米勒教授说。

“一般来说,单个基因组在珊瑚研究中非常有用,但同一物种的数百个基因组是信息的金矿,”米勒教授说。

研究小组深入研究了礁石的古代历史,追溯到大约100万年前,当时来自磁岛的近海珊瑚首次与它们的北方礁石亲戚分道扬镳。

绿色的珊瑚礁

这项研究映射了大堡礁的古代历史,返回了大约一百万年,当磁场境内的陆珊瑚首先与他们的北部礁石分流。

科学家们在大障碍礁上映射了这两种珊瑚群的上升和下降,跟踪了这种基因迅速发展以忍受改变条件,同时测量位置之间的基因流动。

他们说,研究结果对当前和未来的珊瑚礁保护很重要。

库克博士和他的团队已经知道,尽管有高浑浊度和高度多变的盐度和温度参数的破坏性环境,近岸大堡礁上的珊瑚仍然能够茁壮成长。通过观察基因组之间的差异,研究小组发现了珊瑚是如何实现这一壮举的。

珊瑚礁居珊瑚珊瑚使用的生存策略包括一系列基因,在过去的10,000年里迅速发展。这个时间段包括最后一次冰夜后的洪水。另一种策略包括珊瑚共生藻类专业菌株的同化。这些在珊瑚礁中发现了一些最艰难的条件 - 通常靠近河流。

“这两项策略在未来的研究中应特别注意,尽可能在类似条件下对珊瑚存活的键,”Cooke博士说。

米勒教授说:“由于人类的影响,珊瑚礁目前正经历着前所未有的剧烈而迅速的变化,因此失去这些珊瑚礁是未来的一种可能性。”

“珊瑚礁受到气候变化,过度捕捞和污染的威胁。”

库克博士说,在解决后者时,关注集水区和水质非常重要。

“作为高质量的基因组大会来自更广泛的珊瑚及其共生,这一和相关方法将成为关键工具,”作者说。

“这些让我们更接近了解过去气候条件与珊瑚和珊瑚礁的演变之间的相互作用。”

参考:“珊瑚共生功能体的基因签名揭示宿主适应由全新世气候变化和礁具体共生体”Ira库克,华,Foret, Pim Bongaerts, Jan m . Strugnell奥列格•Simakov张贾马特·a .字段,Mauricio Rodriguez-Lanetty,萨拉·c·贝尔,大卫·g·伯恩玛德琳JH van Oppen Mark a . Ragan和大卫·j·米勒,2020年11月27日,科学进步。
DOI: 10.1126 / sciadv.abc6318

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