佛罗里达群岛珊瑚衰退50深海珊瑚或成

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文章来源:海洋与湿地

全球范围内,珊瑚礁生态系统正面临着前所未有的威胁,包括气候变化导致的海水温度升高、海洋酸化、污染以及过度捕捞等。这些因素导致珊瑚白化、疾病爆发和栖息地丧失,严重威胁着珊瑚礁的生态功能和生物多样性。美国的佛罗里达群岛国家海洋保护区(FloridaKeysNationalMarineSanctuary)作为世界上最大的珊瑚礁生态系统之一,也深受困扰。

在美国的佛罗里达群岛国家海洋保护区的莫拉斯礁上,部分硬珊瑚和软珊瑚出现了白化现象。这张照片摄于年9月19日,由来自英国伦敦的MattKieffer拍摄。(CCBY-SA2.0)

在生态保护与恢复的研究领域,种群遗传分析被视为一种重要的工具,它能够提供有关物种区域连接性和遗传多样性的信息,从而为保护和恢复工作提供科学依据。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,年9月发表在《遗传》(Heredity)期刊上的一篇最新研究显示,美国佛罗里达大西洋大学的研究人员通过分析小孔星珊瑚(Stephanocoeniaintersepta)的基因组DNA,发现了不同深度的珊瑚种群之间的重要联系。

佛罗里达群岛国家海洋保护区在地球上的大概位置。来源:GoogleEarth

在佛罗里达群岛国家海洋保护区,自20世纪70年代以来,珊瑚礁经历了严重的衰退,仅在~年之间就减少了约50%。虽然该地区的珊瑚礁受到广泛研究,但对于介于~英尺深的中层珊瑚生态系统的研究还是很有限的。于是,该研究团队对佛罗里达群岛国家海洋保护区内的小孔星珊瑚进行了详细的遗传分析,探讨了这些珊瑚在浅水区(深度小于30米)与中层区(深度30~45米)之间的遗传联系与多样性。

该研究的首席作者、佛罗里达大西洋大学的博士生瑞安·埃克特指出,小孔星珊瑚因其广泛的深度和地理分布,成为研究不同深度和地点之间种群联系的理想对象。他提到,尽管在浅水礁中这种珊瑚的数量较少,但在中层区域,它们却更加繁茂,覆盖的范围也更为广泛。

小孔星珊瑚(Stephanocoeniaintersepta)。图片来源:佛罗里达鱼类与野生动物研究所(CCBY-NC-ND)

研究人员通过生成单核苷酸多态性(SNP)标记,揭示了浅水和中层小孔星珊瑚的遗传结构。结果显示,这些珊瑚存在四种不同的隐秘基因谱系,并且在深度特异性方面有显著差异。研究发现,浅水专属谱系的杂合度较低,且出现了较高的近亲繁殖现象,相比之下,深度一般谱系则在浅水和中层珊瑚礁中均有分布,这表明:深水区的珊瑚可能在遗传多样性方面发挥着重要作用。此外,研究团队还对遗传迁移率进行了估算,结果显示,中层珊瑚的繁殖能力明显高于浅水区,尤其是在下佛罗里达群岛(LowerKeys)和上佛罗里达群岛(UpperKeys)。这种发现为保护工作提供了新的视角,表明中层珊瑚不仅是自身生态系统的组成部分,还可能为浅水区的珊瑚提供重要的遗传补给。在研究中,这个研究团队还利用ITS2区域和SymPortal分析框架,对样本中的内共生藻类(Symbiodiniaceae)进行了比较,识别出来自Symbiodinium、Breviolum和Cladocopium等属的共生藻。结果表明,这些内共生藻类在不同深度和位置之间存在显著差异,并与宿主的谱系和基因型之间有一定的相关性,尽管这种相关性相对较弱。研究结果显示,尽管在深度上存在种群遗传结构的差异,一些中层珊瑚种群可能为浅水种群提供避难所,并继续为该物种在该地区的遗传多样性作出重要贡献。这项研究不仅强调了在种群遗传评估中要同时考虑中层珊瑚和浅水珊瑚的重要性,也为佛罗里达群岛国家海洋保护区未来的科学管理、保护和恢复工作提供了宝贵的参考。

佛罗里达群岛国家海洋保护区的参考示意图,可以看到一些小小的岛屿和岛礁的名称和位置。图片来源:NOAA(公域)

通过更好地理解小孔星珊瑚的遗传连接性,科学家们能够制定更加有效的保护策略,以应对生态保护面临的挑战,从而推动珊瑚生态系统的健康与可持续发展。这项研究为未来的保护工作提供了新的思路,助力恢复珊瑚礁生态的繁荣。

感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看全文:

Eckert,R.J.,Sturm,A.B.,Carreiro,A.M.etal.CrypticdiversityofshallowandmesophoticStephanocoeniainterseptacoralsacrossFloridaKeysNationalMarineSanctuary.Heredity,–().



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