文摘
越南海岸的两个最近的事件似乎已经导致了珊瑚礁的死亡:快速入侵一个小海洋蜗牛Drupella,和珊瑚疾病的出现。我们决定调查珊瑚之间是否有联系,蜗牛和疾病。我们分析了珊瑚的粘液覆盖表面,在健康的珊瑚和出没的Drupella蜗牛。珊瑚通常是充满了有益的微生物产生的粘液,保护珊瑚从有害的微生物可以使他们生病或杀死他们。我们的分析表明,当Drupella吃珊瑚,珊瑚的蜗牛也删除一个初级防御通过消除大多数的微小的保护者的粘液。这允许有害微生物对珊瑚造成额外的伤害。
没有逃脱珊瑚
保护自己免受捕食者的袭击,动物就像瞪羚,兔子,老鼠也可以逃跑。对于这些动物,是可能的,因为他们是移动。然而,其他动物都无法移动或只能缓慢移动,相对小的距离。这是珊瑚。珊瑚是微小的动物一起生活在岩石结构的构建。岩石结构形成珊瑚礁闻名美丽和提供避难所为成千上万的海洋生物,包括鱼类、海绵、甲壳纲动物和虫子。可悲的是,珊瑚礁也以他们的脆弱性和威胁瘟疫:气候变暖水,捕食,飓风,造成人手和潜水脚蹼,和污染,等等,不一而足。除了他们无法逃离威胁,珊瑚自然长得很slowly-just每年几毫米。今天,三分之一的珊瑚濒临灭绝,可能在不久的将来消失。
蜗牛的攻击
一些鱼和海星物种以吃珊瑚,但最近一个小海洋蜗牛Drupella原产于印度洋和太平洋,也发现了一个活跃的珊瑚捕食者。在世界的一些地方,这些缓慢移动的杀手的数量越来越多,他们的攻击有时杀死珊瑚。
我们的研究团队去海湾在越南芽庄。在那里,珊瑚是患有日益增长的人口Drupella。在少数,这蜗牛不会造成太多的伤害,但近年来蜗牛人口大大增加。珊瑚殖民的蜗牛显示两个有趣的特点。首先,珊瑚是左完全白色和无生命的蜗牛后完成。第二,的痕迹珊瑚疾病也可见部分的珊瑚蜗牛还没有感动(图1)。我们的研究的目的是了解更多的蜗牛和疾病之间的联系破坏珊瑚在芽庄。我们想看看Drupella引起疾病或珊瑚是否已经生病之前,蜗牛的到来。所以,我们决定深入仔细看珊瑚。
- 图1 -(一)在越南芽庄的海湾,我们的研究。
- (B)Drupella吃珊瑚:珊瑚的某些部分已经白,对应于表面擦伤了。特写镜头显示不同个体的Drupella玫瑰(©ConserveMarine, CC冲锋队4.0)。
珊瑚粘液,满保护层的有益微生物
我们的第一步是了解珊瑚疾病的起源。由于珊瑚无法移动,它们特别容易受到捕食者的攻击。然而,他们确实有抵御微生物入侵,也并不是所有的微生物珊瑚是危险的。相反,一些微生物帮助珊瑚保持健康和被认为是一个组件的珊瑚免疫系统!这是珊瑚的粘液层,有益的和有害的微生物之间的斗争。粘液是一个厚厚的粘稠的物质,完全涵盖了珊瑚,珊瑚本身产生的。这种黏液层包含许多有用的微生物,像士兵,消除其他有害微生物入侵者试图让珊瑚生病。在我们的研究中,我们想要了解这些小士兵反应在蜗牛的攻击。所以,我们收集了粘液从珊瑚的不同部分Drupella,比较它们。
研究微生物在珊瑚粘液
细菌和病毒非常小。给你一个尺度,细菌是100倍比一根头发的宽度小病毒比细菌小10倍以上!因此无法用肉眼看到这样的小生物。检测和识别他们,我们使用DNA测序。DNA是所有生物体的细胞中发现的。它包含生物体的遗传密码,并确定所有生物的特点。想象一个说明书的字母只有4种不同的字母!说明书的区别人类和金鱼只是一个有些字母的顺序。每个物种的说明书(DNA)是独一无二的。我们尽可能多的DNA提取珊瑚粘液,识别所有的微生物生活在那里。然后我们搜索数据库中所有已知物种的DNA代码引用(图2),发现物种的身份我们发现珊瑚粘液。
- 图2 -识别微生物生活在珊瑚粘液。
- (1)粘液是来自健康和snail-eaten珊瑚。(2)粘液过滤收集所有的微生物。(3)从微生物中提取DNA。(4)微生物DNA是放在小盒子。(5)测序仪读取和决定了序列的DNA样本。(6)计算机分析数据并把它比作一个数据库与所有已知微生物的DNA序列。(7)这告诉我们,微生物,有益的和有害的,都是出现在粘液(©艾丽丝石香肠)。
蜗牛破坏珊瑚粘液
我们发现珊瑚殖民的粘液Drupella不同于健康的珊瑚的粘液。中的细菌和病毒snail-colonized珊瑚粘液是不同的比健康的珊瑚幸免的蜗牛,还有更多。可悲的是,许多有用的微生物也被有害的微生物,通常负责珊瑚疾病(图3)。为什么危险的微生物生长的珊瑚遭到蜗牛吗?这是蜗牛负责?我们相信,蜗牛,而吃珊瑚,也严重损害珊瑚的黏液层和有益微生物生活在它。如果这些有益微生物不再能够保护珊瑚免受有害微生物,然后珊瑚可以控制这些有害微生物和生病。
- 图3——没有Drupella珊瑚和比较。
- (一)放大镜显示我们健康的珊瑚宿主有益微生物(蓝色)在他们的粘液,保护他们免受有害的(红色)。(B)当黏液层由Drupella受损,更有害微生物生长,从而导致珊瑚疾病的发展(©Jean Peronnin)。
故事的寓意
“饿”的蜗牛Drupella自然是出现在东南亚的海洋,人口近年来大为增加。这增加的原因被认为是过度捕捞,因为的幼虫Drupella蜗牛通常被鱼吃掉。过度捕捞减少了鱼的数量,这意味着更多Drupella幼虫存活下来,成为成年人。成人Drupella有坚硬的外壳,完全不能食用的,所以他们可以安全地生长和繁殖。所以,你可以清楚地看到,过度捕捞珊瑚健康后果!我们发现不仅蜗牛表面刮的珊瑚和损害,但蜗牛攻击也让脆弱的珊瑚更多的脆弱,通过提供一个路径有害细菌和病毒的入侵。
最后,我们最初的研究(1)显示的重要性珊瑚粘液和有用的细菌生活在那里,作为珊瑚的免疫系统的一部分。微生物被越来越多的组织,研究了它们在海洋动物随处可见:在他们的勇气,他们的皮肤上,甚至在他们的大脑!这些有益微生物对宿主有许多积极作用。这也适用于人类。里面的微生物生活在和我们的身体扮演了一个重要的角色在我们的健康,我们的食物消化,甚至在我们的行为。这些微生物似乎作为一个非常有组织的社区。然而,有益微生物丰富和多样化,我们仍然不知道他们做什么。因此,我们需要继续研究有益微生物的角色所有物种,因为它们可以揭示其他隐藏的秘密,可以帮助我们保护健康所有生物,从人类脆弱的珊瑚。
术语表
珊瑚疾病:↑一些疾病会影响珊瑚,导致美白的表面或形成的白色,黑色或棕色的乐队在珊瑚上。珊瑚疾病主要是由细菌、病毒、或小型真菌,有时会导致珊瑚死亡。
微生物:↑有机体太小了,无法用肉眼看到。微生物,包括细菌和病毒,是地球上最丰富的生物,并发现了黄金比例的空气,水,和相关的所有生物。
免疫系统:↑身体系统识别不友好的微生物和维护有机体。
粘液:↑皮肤表面的粘性层产生最多的海洋动物。它包含大量有用的微生物参与的保护动物对周围的微生物入侵者。
病毒:↑地球上最小的微生物(比细菌小10倍)。病毒不能繁殖。为此,他们必须找到一个主机(这可能是细菌,植物,动物,人类…),进入主机,繁殖,通常回来。像细菌一样,他们并不总是有害的,负责疾病。相反,大多数人实际上保护宿主免受危险的细菌!
DNA测序:↑强大的机器,它允许破译遗传信息(基因)包含在每一个细胞。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
原始的文章
↑Bettarel Y。、Halary年代。Auguet, j . C。、梅、c T。Bui, v . N。布维耶,T。,等。2018。在两个分支scleratinians Corallivory和微生物崩溃。ISME J。12:1109-26。doi: 10.1038 / s41396 - 017 - 0033 - 5
引用
[1]↑Bettarel Y。、Halary年代。Auguet, j . C。、梅、c T。Bui, v . N。布维耶,T。,等。2018。在两个分支scleratinians Corallivory和微生物崩溃。ISME J。12:1109-26。doi: 10.1038 / s41396 - 017 - 0033 - 5