珊瑚礁微生物群落的日节律变化

以色列耶路撒冷希伯来大学在红海北部亚喀巴湾海域做了个挺有新意的研究,把珊瑚礁微生物群落的日节律变化给挖出来了。他们搞了高频次的采样对比分析,发现原来珊瑚礁不光是个生物聚集体,它在时间维度上也在主动调控周边的水体微生物。这就意味着珊瑚礁在物质和能量流动里扮演的角色,比以前想象的复杂多了。以前大家都管珊瑚礁叫“海洋热带雨林”,主要关注它的多样性和生态服务功能。这次研究不一样,把目光投向了礁区附近的微生物群落,发现这些小家伙在白天晚上的数量变化特别明显。 研究团队在冬夏两季都去采样,发现礁区的细菌和微藻丰度一直比外面的低。看来珊瑚礁系统可能通过吃东西把微生物给“过滤”掉了。特别是数据显示,微生物群落的日波动特别厉害。那些靠吃细菌活着的异养原生生物,晚上的数量会猛涨,有的时候能蹿到80%,这说明微型捕食关系在这事儿里起到了关键作用。还有一种跟珊瑚共生的甲藻也有很明显的日变化模式,它的遗传信号通常在中午前后达到顶峰,这估计跟光照时间还有珊瑚宿主的光合作用有关。 这种日变化的幅度有时候甚至比冬夏季节的差异还大。所以说,要想真正搞懂珊瑚礁的生态过程,时间分辨率绝对不能忽视。这项发现彻底改变了我们对珊瑚礁的看法:它不再是个静止的聚集体,而是个活脱脱的“生物钟调节器”。白天它可能在忙着光合作用产能量,晚上又忙着捕食微生物分解有机物。这种精密的时间协调机制,很可能就是珊瑚礁保持高生产力的根本原因。 现在全球气候变化和人类活动让珊瑚礁面临很大风险。这次研究不光让我们重新认识了珊瑚礁的功能,还暗示微生物的日节律变化可以当成监测生态健康的敏感指标。以后如果能长期盯着这些变化看,或许就能给珊瑚礁的保护和修复提供预警和评估工具。科学界以后得加大力度搞多尺度、连续的海洋观测才行。