一项新研究表明，对珊瑚至关重要的藻类能够通过有性生殖繁殖。
这可能为加速进化出更好地保护珊瑚免受气候变化影响的品系开辟一条途径。
研究人员发现了可能促进有性生殖的条件，以及如何诱导这种生殖。
研究人员早已知道被称为甲藻的藻类对海水变暖时珊瑚的健康具有重要作用，现在他们已证实这些微小生物不仅可以通过一分为二进行繁殖，还能通过有性生殖繁殖。
大多数石珊瑚若没有其共生体便无法生存，而这些共生体有可能帮助珊瑚应对气候变化。
据莱斯大学海洋生物学家Adrienne Correa和研究生Lauren Howe-Kerr介绍，这为培育更好地服务其珊瑚伙伴的甲藻共生体品系开辟了一条途径。
甲藻不仅为珊瑚呈现出绚丽的色彩，更关键的是，它们还通过将阳光转化为食物来帮助为宿主提供营养。
“大多数石珊瑚若没有其共生体便无法生存，”Howe-Kerr表示，“而这些共生体有可能帮助珊瑚应对气候变化。这些甲藻的世代周期约为几个月，而珊瑚可能每年才繁殖一次。
“因此，如果我们能让共生体更快地适应新的环境条件，它们或许也能帮助珊瑚在高温下存活，与此同时我们all共同应对气候变化。”
在其发表于《Scientific Reports》的研究中，研究人员写道，这一发现“为探究共生体有性生殖的环境触发因素奠定了基础”，并且“可以加速一种关键珊瑚共生体的辅助进化，以应对礁石退化。”
为更好地了解这些藻类，研究人员联系了Rosa Figueroa，她是西班牙海洋研究所的研究员，专门研究甲藻的生命周期，也是该研究的第一作者。
“我们向她介绍了珊瑚与藻类的共生系统，她则向我们讲解了其他甲藻的有性生殖，于是我们开展合作，探究能否在珊瑚礁中检测到共生体的有性生殖，”Howe-Kerr表示。
“在珊瑚甲藻的基因组数据集中，研究人员可以看到珊瑚共生体有性繁殖所需的所有基因，但此前没有人能够观察到这一过程中的实际细胞，”生物科学助理教授Correa表示。“这次我们做到了。”
此次发现是在2019年7月对法属波利尼西亚莫雷阿岛珊瑚礁进行采样之后取得的，随后通过先进的共聚焦显微镜观察了藻类，该显微镜能够更好地观察三维结构。
“这是首个证据，表明这些共生体在被包裹于珊瑚细胞中时会进行有性繁殖，我们感到振奋，因为这为探究促进有性生殖的条件以及如何诱导其发生打开了大门，”Howe-Kerr表示。“我们希望了解如何利用这些知识来创造更多的遗传变异。”
“由于分裂藻类的后代仅从其一个亲本细胞继承DNA，它们本质上是克隆体，通常不会增加群体的多样性。而有性生殖产生的后代则从两个亲本获得DNA，这使得遗传适应能够更快地进行，”Correa表示。
通过进化而对环境压力更具耐受性的共生体种群，将直接有益于珊瑚，而珊瑚则保护海岸线免受风暴及其相关径流的侵袭。
“这些工作仍在进行中，旨在培育珊瑚、共生体及其他任何伙伴，以尽可能培育出抗压性最强的群体，”Correa表示。“对于珊瑚共生体而言，这意味着在高温等压力条件下培养它们，然后繁殖那些能够存活下来的个体。
“经过连续几代的筛选，我们会淘汰所有无法耐受这些温度的个体，”她表示。“既然我们已经看到存在有性生殖，我们就可以开展大量其他实验，以了解哪些条件组合能使细胞中更频繁地发生有性生殖。这将产生具有新基因组合的共生体，其中一些组合有望与耐热性或我们所期望的其他特性相对应。然后，我们便可以培育出宿主这种共生体多样性的珊瑚物种的幼体，并利用这些群体修复礁石。”
该研究获得了西班牙科学与创新部和欧洲共同体项目、美国哲学学会的Lewis and Clark Grant、Wagoner外国学习奖学金、美国国家科学基金会，以及美国国家科学院海湾研究项目的早期职业研究奖学金的支持。
