珊瑚礁不仅是生态系统——它们还是未知微生物的宝库，这些微生物能产生强大的化合物。科学家表示，失去珊瑚礁可能意味着失去隐藏在这个微观世界中的未来医学突破。
一个国际科学家团队发现了有关珊瑚生态系统的新的细节，显示每种珊瑚物种都拥有自己独特的微生物群落。这些发现揭示了珊瑚礁内部之前未被发现的多样性层次。
包括高威大学科学家在内的这项研究发现，珊瑚礁是多种微生物的家园，这些微生物产生的化学物质在医药和生物技术方面具有巨大潜力。该研究发表在《自然》杂志上。
珊瑚礁及其不可见的多样性
珊瑚礁常被称为"海洋中的雨林"，支撑着约三分之一的可见海洋生物。它们是重要的生物多样性热点，并提供重要服务，如支持旅游业和帮助海洋生态系统中的养分循环。
然而，科学家现在表示，它们真正的多样性大多存在于微观层面。这个被称为微生物组的隐藏世界虽肉眼不可见，但对珊瑚礁的健康和功能起着核心作用。
珊瑚微生物组的大规模研究
在塔拉太平洋联盟的支持下，研究人员检查了来自32个太平洋岛屿的99个珊瑚礁的微生物组样本。通过这项工作，他们重建了645种微生物的基因组。其中99%以上此前从未在基因层面被描述过。
这些微生物是与珊瑚宿主密切共生的高度特化伙伴。许多微生物是生物活性化合物的生产者，这些化合物可以影响生物过程，可能具有医学或工业价值。
该研究还发现，与珊瑚相关的细菌含有比海洋中任何其他地方记录的更广泛的生物合成基因簇，这些基因簇是制造天然化合物的遗传指令。
科学知识的重大空白
高威大学Ryan研究所的Maggie Reddy博士强调了我们仍未知的领域之多。她说："当我们将我们的发现与其他珊瑚礁物种中发现的微生物进行比较时，很明显我们对它们的了解仍然很少。在已确定的4000多种微生物中，只有10%有可用的遗传信息，而在塔拉太平洋样本中发现的物种中，不到1%曾被研究过。这表明我们在理解上存在重大差距，并强调了需要进行更多的生物多样性调查，特别是在研究不足的地区。"
作为"分子图书馆"的珊瑚礁
研究人员强调了一个常被忽视的保护方面。当珊瑚礁受损或消失时，影响不仅限于鱼类、海绵和海藻等可见海洋生物。它还意味着失去与栖息其中的微生物相关的庞大"分子图书馆"。
对新识别的酶和化合物的进一步分析表明，生物技术和医学领域存在巨大的未开发潜力。
新酶和生物技术潜力
Ryan研究所的Olivier Thomas教授说："造礁珊瑚微生物组的生物合成潜力与传统天然产物来源（如海绵）相当甚至超过它们。在珊瑚礁微生物组中富含生物合成的细菌中，我们发现了与珊瑚共生的先前未知的微生物（例如酸杆菌门），它们产生具有令人兴奋的生物技术用途的新酶。"
"这项研究明确呼吁我们保护珊瑚礁——不仅仅是因为它们作为独特生态系统的价值——还为了保护独特的化学多样性，这将促成未来的科学突破。"
全球合作与未来探险
该研究汇集了Ryan研究所海洋生物多样性实验室的研究人员，由Maggie Reddy博士和Olivier Thomas教授领导，以及来自苏黎世联邦理工学院的合作者。这项工作是塔拉太平洋联盟的一部分，该联盟专注于了解气候变化压力如何影响海洋。
展望未来，Reddy博士和Thomas教授将参加今年6月在巴布亚新几内亚举行的塔拉珊瑚探险。在塔拉基金会和其他合作伙伴的支持下，这次探险将收集新的样本，并探索为什么一些造礁珊瑚对气候变化更具韧性。
理解珊瑚微生物组
珊瑚微生物组包括生活在珊瑚组织内外的细菌、古菌、真菌、病毒和藻类。这些生物共同形成了一个紧密连接的系统，称为全生物体，这对珊瑚的生存和功能至关重要。
本研究使用的样本是在2016年至2018年的塔拉太平洋探险期间收集的。这项努力为包含全球约40%珊瑚礁的区域提供了迄今为止最详细的珊瑚微生物组图谱之一。
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