

根据美国环境保护署的数据,珊瑚礁 正面临困境。疏浚和沿海开发造成的物理破坏、污染、气候变化和海洋酸化都导致了世界各地珊瑚礁的衰退。
尽管面临这些挑战,珊瑚已显现出 一些希望的迹象,而这些具有复原力的生物体中的不同基因有可能在疾病面前相互保护。一项本周 发表在《科学报告》期刊上的新研究发现,在适宜的生长环境下,抗病珊瑚可以帮助“拯救”那些 更容易感染疾病的珊瑚。
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来自加州大学戴维斯分校、佛罗里达大学和南佛罗里达大学的研究团队监测了加勒比地区小开曼岛一个珊瑚苗圃的疾病爆发情况。他们发现,相同基因组成(或 基因型)的珊瑚如果一起生长,往往比生长在不同基因型混合环境中的珊瑚更容易感染疾病。
“我们看到,有些珊瑚仅仅是因为与特别抗病的珊瑚生长在一起,就更不容易感染疾病,”该研究的首席作者、加州大学戴维斯分校博德加海洋实验室助理教授安雅·布朗(Anya Brown)在一份 声明中说。“靠近这些抗病基因型有助于缓冲易感珊瑚免受疾病的影响。”
研究还发现,一些更易感的珊瑚可以通过抗病基因型得到“拯救”和帮助。
2019年,白带病爆发席卷了小开曼岛的 加勒比海洋研究所珊瑚苗圃。 白带病是一种破坏性细菌疾病,会完全摧毁加勒比鹿角珊瑚(A. cervicornis)和茸角珊瑚(Acropora palmata)的组织。该非营利组织与该研究的学术作者合作,监测了该苗圃中濒危的A. cervicornis种群。
爆发前,苗圃中的珊瑚碎片被固定在塑料PVC框架上。有些框架中放置了来自单个供体珊瑚的珊瑚,而另一些框架则放置了来自多个供体珊瑚、基因型混合的珊瑚。
研究小组追踪了650个珊瑚碎片在五个月内的疾病发生情况,发现生活在基因型多样框架上的珊瑚对白带病的抵抗力“显著”增强。
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这些更具抗病性的珊瑚可以帮助保护更易感的珊瑚,这与大规模疫苗接种保护人类群体的方式类似。接种疫苗且对特定疾病具有免疫力的人会形成一道屏障,削弱疾病在人群中传播以及感染下一个易感者的能力。这有时被称为 群体免疫。
在农业中也能看到 遗传多样性对疾病抵抗力的重要性。 单作作物(即每年在同一地点种植同一种作物)比作物混合的多元化系统更容易感染疾病。
这项研究表明,海洋珊瑚礁中也存在类似的动态,并提供了一些证据,证明遗传多样性有助于减少珊瑚之间的疾病传播。它还表明,在珊瑚苗圃和珊瑚礁修复项目中,考虑珊瑚的布置方式对于预防白带病等疾病的传播至关重要。
“我希望从事珊瑚苗圃工作的人能以此为契机,看到这对疾病传播有何影响,”布朗说。“有意安排基因型混合珊瑚的苗圃可以帮助易感疾病的珊瑚茁壮成长。这有助于通过重新繁殖基因混合多样化的珊瑚来增强珊瑚的复原力。”