生物篇:1.6亿年前!珊瑚与微藻共生可追溯到恐龙时代 久经“磨难”或无惧全球变暖

珊瑚微藻

(由于它们都是微小的圆形球体,几乎没有什么特征可以将它们区分开来,共生的珊瑚微藻一度被认为是在所有造礁珊瑚中发现的单一物种。这些共生体现在被认为是一个由数百个甚至可能数千个物种组成的群体,它们至少可以被分成15个属。)

珊瑚微藻
珊瑚微藻

根据一个国际科学家小组的研究,珊瑚和微藻之间形成珊瑚礁的关系比以前认为的要久远得多,也更加多样化。

该研究小组的研究表明,珊瑚-藻类伙伴关系在其漫长的历史中经历了许多气候变化事件,并为它们当中至少有一些可能能在现代全球变暖中幸存下来提供了一丝希望。

“我们的研究表明,从恐龙时代开始–大约在1.6亿年前,比我们之前想象的要早1亿年–现代珊瑚和它们的藻类伙伴就彼此缠绕在一起。”Voolstra博士说,他是阿卜杜拉国王科学技术大学(King Abdullah University of Science and Technology)红海研究中心海洋科学的合著者及副教授。

“在它们漫长的生存历史中,它们面临着严峻的环境变化周期,但由于它们的生物特性,在每次环境巨变后它们还能幸存。”

据Voolstra介绍,这种微型藻类,俗称虫黄藻,生活在珊瑚细胞内,可以从阳光中获取能量,并建造巨大的、具有经济价值,并且令无数海洋生物赖以生存的珊瑚礁。

研究小组使用遗传证据,包括DNA序列、系统发育分析和基因组比较,来计算微型藻类的大致起源年龄。他们还使用了经典的形态学技术,通过光镜、电子显微镜、计算机建模和其他方法来比较这些共生体的视觉特征,发现除了起源时间更早以外,藻类家族的多样性远远超过了之前的认知。这项研究结果发表在2018年8月9日的科学期刊《当代生物学》上。

该研究报告的主要作者、美国宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)生物学副教授Todd LaJeunesse博士说:“利用遗传技术,我们开发了一个更新的命名方案,为识别不同的微藻共生提供了一个新的框架。”

“准确的分类[物种的识别和命名]是任何生物学研究的关键一步。对于那些试图了解造礁珊瑚和与其生存和生长所需的微藻之间的合作关系如何适应气候变化的研究来说尤其如此。

Voolstra指出,该研究小组近十年来一直致力于实现珊瑚共生分类学现代化,从而改善科学家之间的交流,并推进对造礁珊瑚的未来研究。他强调,这种发现不会改变造礁珊瑚面临生存威胁的事实,除非采取行动避免气候变化,但对它们新的了解将会有助于加强保护工作。

本文转自微信公众号微藻博士https://mp.weixin.qq.com/s/reXeCFtuhgIHHG968dtQzw

Related Posts

Infographic of a circular biosynthetic pathway centered on a golden crystal, with six steps: 微藻培养, 菌株优化, 岩藻黄质提取, 健康与化妆品应用, 代谢工程, 生物合成通路. Read More

深挖藻源活性物质!岩藻黄质合成研究赋能微藻高值产业化

伴随着大健康产业、美妆原料市场不断扩容,源自海藻的天然活性物质已经成为生物原料赛道的研究热点,岩藻黄质作为藻类独有的功能性类胡萝卜素,凭借抗氧化、修护等多重生物活性,广泛应用于膳食营养补充剂、护肤彩妆、保健食品等多个领域,市场需求量持续上涨,天然藻源原料的规模化生产也成为行业急需攻克的难题。 现如今代谢工程技术日渐成熟,科研人员依靠通路酶过量表达、上调合成前体供给等改造手段,已经初步提升微藻内部岩 […]…

Infographic of a lime cross-section with green arrows pointing to six labeled boxes in Chinese: 微藻 CCM, Rubisco酶, CO2富集, 相分离凝聚, 叶绿体改造, 固碳效率提升. Read More

复刻微藻 CCM 机制,相分离改造提升光合固碳效率

Rubisco 作为自然界储量最高的蛋白酶,是整个生物圈碳固定反应的核心载体,却受限于催化周转速率偏低、无法精准识别二氧化碳与氧气分子的先天缺陷,直接造成光合固碳效率大打折扣,成为长久以来束缚陆生作物光合产能提升、制约微藻固碳系统移植应用的关键卡点。自然界中的藻类、蓝藻等浮游生物经过长期演化,形成了完善的二氧化碳浓缩机制也就是 CCM 系统,依托羧酶体、蛋白核这类特殊细胞器结构包裹富集 Rubis […]…

图解:从盐湖资源到微藻蛋白产业的工艺链,涵盖盐湖养殖、浸粉加工、蛋白提取、精制纯化与产品应用的流程。右侧列示植物基食品等应用方向。)、(示意图)以盐湖资源为起点,展示多步骤转化直至产品化的路径。 Read More

杜氏盐藻蛋白提取工艺

当下全球大豆、畜禽等传统蛋白供给压力持续增大,不占耕地、耐盐碱的杜氏盐藻是极具潜力新型替代蛋白原料,且国内盐湖拥有规模化天然藻资源。本研究以青海盐湖杜氏盐藻藻粉为原料,采用碱溶酸沉法提取蛋白,先通过单因素试验锁定参数区间,再采用 Box-Behnken 响应面法精准优化提取条件;同步系统检测盐藻蛋白二级结构、氨基酸组成、持水持油、起泡乳化等关键功能指标。 最优提取工艺:pH 10.54、碱溶温度 51 ℃、碱溶时长 2.1 h、料液比 1∶206 (g/mL),蛋白提取率可达 52.98%;功能特性数据显示 50 ℃时蛋白持水、持油能力最优,0.6% 蛋白溶液起泡、乳化性能达到峰值;蛋白以 β…