生活在珊瑚中的共生藻类为这些动物提供了鲜艳的色彩，以及它们生存所需的许多营养。藻类和珊瑚体内的其他微生物已经得到了广泛的研究 - 但到目前为止，研究人员基本上忽略了珊瑚群落外的微生物群落。伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)科学家的一项新研究已经开始描述和编目距离珊瑚表面仅几厘米的微生物，为未来的研究奠定了基础。研究人员的工作将于5月21日发表在“湖沼学与海洋学”杂志上。
“珊瑚礁上到处都是微生物。其中大约有一百万只在一毫升中，大约有20滴海水。但我们还没有很好地了解珊瑚旁边存在的微生物种群，”劳拉韦伯，该研究的主要作者和WHOI-MIT联合项目的博士生。“以前的研究中有一些证据表明珊瑚可能被独特的微生物细胞所包围，但许多问题仍然没有答案。这些细胞是否与珊瑚物种或珊瑚礁不同?它们如何发挥作用?”她说。
为了开始消除这些问题，韦伯和她的同事们专注于在多个珊瑚礁中对加勒比海珊瑚周围的海水进行取样。韦伯认为，紧邻珊瑚的微生物可以在分解来自殖民地的废物，引入新的营养物质以及可能让共生的藻类或病原体进入珊瑚本身方面发挥作用。
韦伯与她的博士生导师Amy Apprill一起前往受保护的珊瑚礁系统“Jardines de la Reina”，该系统位于古巴南部海岸附近的一系列偏远岛屿中。在那里，Weber与当地的古巴科学家Patricia Gonzalez-Díaz和Maickel Armenteros合作，潜入珊瑚礁并从五种不同珊瑚种类附近的水中收集数十个小样本。
“古巴珊瑚礁为这项研究提供了一个绝佳的机会。因为它们如此遥远，人类活动的影响有限，”世界卫生组织的珊瑚礁生态学家，该报的资深作者阿普里尔说。大部分珊瑚礁系统是古巴政府于1996年建立的海洋保护区，因此禁止捕鱼，限制潜水旅游。“我们合作的古巴科学家也正在进行研究，以补充我们自己。他们对海洋环境有广泛的了解，并提供研究许可，这在规划巡航地点时具有明显的优势，”Apprill补充道。
一旦样品回到美国，韦伯就分析了它们内部微生物的遗传物质，以确定哪些物种存在。她发现不同类型的珊瑚确实在它们附近生活着不同的微生物群落。“我们开始寻找特定的物种特定趋势，”韦伯说。“我认为我们根本没有看到任何差异 - 但事实证明，在某些地区，与珊瑚共生的细菌内源性单胞菌实际上比周围的珊瑚礁水更接近珊瑚的海水。这意味着与珊瑚相邻的区域对于吸引共生体到珊瑚表面非常重要，或者它可能代表珊瑚脱落共生区域。“
除了了解哪些微生物生活在珊瑚旁边，Weber和Apprill还研究了微生物潜在的生态功能。他们发现海水微生物含有使它们与珊瑚表面相互作用的基因，这表明海水微生物与珊瑚表面之间可能存在重要的相互作用。
“科学家们已经有一段时间了解微生物在珊瑚礁环境和珊瑚群落中的作用。但现在我们有证据表明海水微生物和珊瑚共生体之间可能存在关联。这为我们提供了一些他们如何发现和感染珊瑚群落，以及它们如何影响珊瑚的健康。这非常令人兴奋，“韦伯说。
该项目由Dalio Explore Fund资助，该基金支持WHOI的科学研究。该基金是Dalio Philanthropies对海洋探索和发现的更大承诺的一部分，包括新的OceanX计划。
“我们很高兴通过Dalio探索基金支持WHOI的科研工作，”OceanX副主席Vincent Pieribone说。“这项任务的结果将有助于揭示珊瑚的秘密生命，他们的微生物组 - 与我们的相似 - 如何支持良好的健康状况，以及当他们处于不平衡状态时，珊瑚如何像人类一样会生病。”