香港大學(xué) | 港大海洋生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)珊瑚與共生藻之間“親密關(guān)系”的賞罰機(jī)制
指南者留學(xué)
2023-01-12 22:29:21
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<p>在人類社會(huì)中,引入適當(dāng)?shù)馁p罰機(jī)制可促進(jìn)合作關(guān)系。然而,有些人仍然會(huì)試圖以欺詐的手段獲取利益。 那么在其他生物的世界中,又是否存在賞罰分明的制度? 答案是肯定的。</p>
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<p>珊瑚與其體內(nèi)的共生藻類之間存在一種資源共用的共生關(guān)系。在兩者的親密關(guān)系中,它們會(huì)循環(huán)共享自身無法獲取的養(yǎng)分。</p>
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<p>香港大學(xué)(港大)太古海洋科學(xué)研究所及生物科學(xué)學(xué)院的麥瑞比博士(Dr Shelby McIlroy)及其合作伙伴發(fā)現(xiàn),要是共生藻變得自私,違背與珊瑚互惠互利的“協(xié)議”,那么作為宿主的珊瑚便可能會(huì)通過切斷共生藻的食物供應(yīng)以作“懲罰”。</p>
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<p>無論在人的社會(huì)還是生物的世界里,互信的關(guān)系常常都會(huì)被濫用。例如珊瑚會(huì)允許幾種藻類同時(shí)共存,可惜并非所有藻類都是“老實(shí)人”。一些忠誠(chéng)的藻類會(huì)遵守約定,與宿主分享養(yǎng)分;但有些則會(huì)偷偷保留更多的營(yíng)養(yǎng)來滿足自己的需要;因此,自私的藻類會(huì)因而獲得更優(yōu)越的生存條件,而最終會(huì)影響珊瑚的長(zhǎng)期健康。</p>
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<p>在其他共生關(guān)系中,例如樹木和真菌之間,“受騙”的宿主可以干擾和懲罰其自私的室友,但到底珊瑚是否如其他共生關(guān)系一樣,都會(huì)以類似的手段來懲罰“不忠誠(chéng)”的伙伴?而其手段又是怎樣實(shí)施的呢?</p>
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<p>近日,麥瑞比博士在學(xué)術(shù)期刊《Microbiome》上刊登了其最新的研究,已將以上機(jī)制一一闡明。</p>
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<p>麥瑞比博士的團(tuán)隊(duì)運(yùn)用穩(wěn)定同位素技術(shù),將加勒比珊瑚宿主與不同藻類之間的營(yíng)養(yǎng)流動(dòng)描繪出來,她說: “將穩(wěn)定同位素和基因技術(shù)結(jié)合,使我們能夠追蹤共生關(guān)系里各伙伴之間的『營(yíng)養(yǎng)貨幣』的兌換狀況,而這里所說的『貨幣』,即以碳和氮的形式存在的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。”</p>
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<p>通過是次實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)珊瑚確實(shí)可以懲罰不忠者,同時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)忠誠(chéng)的伙伴。麥瑞比博士補(bǔ)充道:“我們的研究表明,珊瑚似乎會(huì)限制對(duì)它們不利的共生藻類的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),并通過這種方式來培養(yǎng)對(duì)它們更有利的共生藻類。”</p>
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<p>了解珊瑚如何控制和操縱它們的共生藻類,對(duì)于珊瑚的生死存亡至關(guān)重要。</p>
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<p>受到氣候變暖的影響,海洋的溫度對(duì)于共生藻類來說變得越來越熱。水溫飆升導(dǎo)致藻類死亡,而珊瑚宿主亦會(huì)不幸地受到牽連而死去——這種現(xiàn)像被稱為白化。</p>
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<p>白化事件變得越來越普遍——如今世上大多數(shù)的珊瑚礁都正面臨它的威脅。麥瑞比博士進(jìn)一步解釋道,如果科學(xué)家能讓珊瑚成為更耐熱的藻類宿主,這就等同于為珊瑚找到“珊瑚益生菌”,不但可以防止白化,更可為受到海洋變暖威脅的珊瑚爭(zhēng)取更多存活的時(shí)間。她說:“通過幫助珊瑚找到更耐熱的伙伴,我們便有能力去協(xié)助珊瑚抵抗白化。但為了更積極有效地開展這項(xiàng)工作,我們須更好地了解珊瑚的生物特性,以及它們對(duì)這些干預(yù)措施的反應(yīng)。這一切已經(jīng)迫在眉睫,實(shí)在不可以再浪費(fèi)時(shí)間了!”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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