全球气候变化和当地人的累积影响,世界的珊瑚礁受到威胁。在很大程度上是出于了解渴望了解珊瑚与其共生微生物之间的相互作用,并利用这些知识最终改善珊瑚健康,对珊瑚微生物的兴趣和珊瑚微生物组近年来有所增加。在这篇综述中,我们总结了珊瑚微生物组在维持健康的元素中的作用,通过提供营养,支持生长和发育,保护病原体以及缓解环境压力源。我们探讨了珊瑚微生物组工程的概念,即对珊瑚微生物组的精确和受控操纵,以帮助和增强不断变化的海洋中的珊瑚弹性和耐受性。尽管珊瑚微型工程显然处于起步阶段,但最近的一些突破表明,这种工程是恢复和保存这些有价值的生态系统的有效工具。为了协助确定未来的研究目标,我们审查了微生物组工程的共同原理及其在提高人类健康和农业生产率方面的应用,使珊瑚微生物组工程在不远的未来中可以提高的位置。最后,我们结束时讨论了研究人员和从业人员在珊瑚礁中应用微生物组工程方面面临的挑战,并为将来的工作提供了建议。2022作者。由Elsevier Ltd代表中国工程学院和高等教育出版社有限公司出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
印度政府地球科学部拉贾亚·萨卜哈(Rajya Sabha)未经星级的问题编号。355在2024年7月25日回答,气候变化对海洋生物的影响355。Shri Beedha Masthan Rao Yadav:地球科学部长会很高兴地说:(a)政府是否意识到,由于气候变化而导致的海温升高导致珊瑚死亡,珊瑚的最佳温度可在23至29度之间生存下来; (b)政府是否还意识到,由于许多动物依靠珊瑚依靠食物而受到干扰,因为主要食物来源正在减少; (c)如果是这样,则采取了解决此问题的政策/措施; (d)政府是否已经进行了任何研究,以分析商业捕鱼的可持续性或专注于非商业海洋生物的研究; (e)如果是这样,详细信息,否则,理由?回答科学技术和地球科学部的国务大臣(独立指控)(Jitendra Singh博士)(a)是的。政府和环境组织意识到,由于气候变化而导致的海温升高导致珊瑚漂白和珊瑚死亡。珊瑚在狭窄的温度范围内繁殖23至29摄氏度。当海温超过此范围时,珊瑚会受到压力,并驱除生活在组织中的共生藻类(Zooxanthellae),这通过光合作用为它们提供了能量。这个过程被称为珊瑚漂白,如果压力持续存在,则使珊瑚白色,容易受到疾病和死亡的影响。(b)是。政府意识到,由于气候变化和其他压力源引起的珊瑚礁的下降对海洋生态系统和依赖珊瑚的食物和栖息地的动物具有重大影响。大约有25%的海洋生物多样性被珊瑚礁生态系统藏有,因为它们是托儿所,庇护所和食物来源。如果珊瑚覆盖的程度降低,则可能会根据珊瑚礁生态系统作为食物的主要来源而影响生物体。
来自环境更为温和的珊瑚礁栖息地的同种生物。我们分别通过 ITS2 和 16S rRNA 测序研究了全生物生理学以及珊瑚相关微生物(共生藻科和细菌)的可塑性。我们假设泻湖和相邻珊瑚礁栖息地之间的珊瑚相关微生物(共生藻科和细菌)的差异可能支持珊瑚宿主的生产力,并最终支持珊瑚在极端环境中生存的能力。在泻湖中,所有珊瑚物种都表现出降低光合作用与呼吸比率 (P/R) 的代谢调整,但这伴随着高度分化的珊瑚宿主特异性微生物关联。这通过不存在共享的 ITS2 类型谱(共生藻科基因型的代理)得到证实。我们
珊瑚礁底栖生物主要由珊瑚和藻类栖息,它们经常直接竞争空间。大量研究表明,珊瑚伴生细菌与周围海水不同,并且至少部分是物种特异性的(即同一种珊瑚上有同一种细菌)。在这里,我们将这些微生物研究扩展到珊瑚礁中发现的四种主要藻类生态功能群:直立和包覆钙化藻、肉质藻和草皮藻,并将结果与在造礁珊瑚 Montastraea annularis 上发现的群落进行比较。使用 16S rDNA 标签焦磷酸测序发现,不同的藻类属含有特征性的细菌群落,这些群落通常比珊瑚上的细菌群落更加多样化。虽然大多数与珊瑚有关的细菌与已知的异养生物有关,主要消耗富含碳的珊瑚粘液,但与藻类有关的群落含有大量自养生物。大多数与藻类有关的自养细菌是蓝藻,可能对藻类的氮循环很重要。与藻类相关的光合真核生物也种类丰富,包括
相对于新信息,Smith 和 Marx(2016 年)介绍了 FDM 实弹射击场周围水域的潜水调查结果,这些调查提供了水和沉积物质量的定性观察,并指出了生物资源的状况(见第 3.1 节,沉积物和水质)。2007 年观察到了一次中度白化事件,2012 年观察到了藤壶侵扰(Smith 等人,2013 年)。白化事件是区域性的,从日本南部延伸到马里亚纳群岛,再向南延伸到帕劳周围的水域。后续调查发现软珊瑚和火珊瑚已经完全恢复;到 2008 年,75% 的石珊瑚已经恢复,FDM 的珊瑚动物群被观察到健康而强壮(Smith 和 Marx,2009 年,2016 年)。在 13 年的调查活动中,FDM 的近岸物理环境和基本栖息地类型一直保持不变。这些结论基于 (1) 有限的物理损坏,(2) 部分死亡和疾病水平非常低(不到所有观察到的物种的 1%),(3) 没有过量粘液产生,(4) 珊瑚招募良好,(5) 2007 年白化事件在 2012 年之前完全恢复,以及 (6) 大型生物侵蚀者数量有限,没有入侵性棘冠海星( Acanthaster planci)。Carilli 等人 (2018) 最近在 FDM 进行的珊瑚礁调查验证了 ESA 列出的珊瑚,量化了珊瑚礁的健康状况,并汇编了军械影响的观察结果。调查结果表明,ESA 列出的珊瑚存在,但在 FDM 周围深度 <20 米 (m) 的水域中很少见。此外,观察到的 77.3% 的珊瑚表现出某种形式的白化,可能是由区域异常温暖的海面温度造成的。Carilli 等人(2018)发现,海军训练(包括使用高爆炸弹)几乎没有对珊瑚产生不利影响的证据,而且在消耗的军械中,有相当大比例的珊瑚会生长成石珊瑚。
该研究发现,耐热的共生科在黄根岛的珊瑚微生物群落中占主导地位。真菌多样性和病原体丰度的增加与较高的珊瑚热漂白易感性密切相关。研究人员在珊瑚中建立了共生性和真菌之间的相互作用网络,这表明限制真菌寄生虫和强烈的相互作用网络的弹性将促进珊瑚的热量适应。
抽象的全球气候变化通过表面温度升高,海洋酸化和脱氧而影响海洋生态系统。虽然对前两种效应的珊瑚霍洛比的响应已经相对较好地研究了,但对珊瑚微生物组对脱氧的反应的了解较少。在这项研究中,我们研究了微生物组对两个珊瑚物种缺氧的反应,它们对缺氧的耐受性有所不同。我们在巴拿马加勒比海沿岸的巴伊亚·阿尔米兰特(BahíaAlmirante)的珊瑚礁上进行了原位氧气操作,该珊瑚礁以前曾经历过封闭的缺氧发作。siderastrea siderea和lamarcki的幼稚的珊瑚菌落(以前暴露于缺氧)被移植到礁石上,要么封闭在造成缺氧条件的腔室中,要么在环境氧气中留下。接触48小时后,我们收集了表面粘液和组织的样品,并通过测序16S rRNA基因来表征微生物组。我们发现,两种珊瑚物种的微生物组相互不同,并且在响应缺氧的响应中表现出相似的微生物组组成转移后。暴露于缺氧后,丰度和厌氧微生物的分类群都增加了。这些分类单元中的一些可能会在珊瑚霍洛比恩(Coral Holobiont)中发挥有益的作用,通过在低氧压力期间对周围环境排毒,或者可能代表利用宿主压力的机会主义者。这项工作描述了在缺氧下的珊瑚微生物组的首次表征,并且是确定对这种环境压力源面对的珊瑚的潜在有益细菌的第一步。
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•网络的300多名成员贡献了数据。•从1978年到2019年跨越的全球数据集•来自全球73个礁石国家的12,000多个地点的近200万个观察结果。•从2008年至2019年全球珊瑚礁中的活珊瑚珊瑚实时珊瑚的全球减少14%
