在珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中，在石珊瑚，藻類(lèi)和魚(yú)群中，微生物對(duì)于回收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)至關(guān)重要 - 例如，將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮和磷的形式，這些對(duì)于光合生物有用。

今天公布的一項(xiàng)研究自然通信的研究人員在美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)(SDSU)，夏威夷大學(xué)M上的大學(xué)?NOA，斯克里普斯海洋研究所和其他人透露，目前在水覆蓋幾十個(gè)珊瑚礁的細(xì)菌發(fā)生了巨大變化在夜間，然后返回到前一天早上觀(guān)察到的同一個(gè)白天社區(qū)。此外，好像這些社區(qū)都是相同的時(shí)間表，這些變化是在數(shù)百英里隔開(kāi)的珊瑚礁之間同步的。

“需要對(duì)珊瑚礁過(guò)程的晝夜節(jié)律進(jìn)行調(diào)查，以全面了解微生物參與者在這些生態(tài)系統(tǒng)中的功能作用，”SDSU的兼職助理研究教授，該研究的共同主要作者Linda Wegley Kelly說(shuō)。

2013年，一支由研究人員組成的國(guó)際研究小組對(duì)夏威夷以南的一個(gè)偏遠(yuǎn)的赤道島嶼南線(xiàn)群島進(jìn)行了巡航，以測(cè)量一系列珊瑚礁過(guò)程。為了避免夜間劃船和潛水作業(yè)的危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)自主采樣器，以便在午夜時(shí)分在珊瑚礁上方采集水樣。以這種方式收集樣本，研究人員測(cè)量了水的化學(xué)變化以及與白天在許多地點(diǎn)相比存在的微生物類(lèi)型。該團(tuán)隊(duì)還使用基因組工具來(lái)展示這些社區(qū)變化如何決定白天和黑夜不同的珊瑚礁中的微生物過(guò)程。

“以前對(duì)海洋微生物的研究表明，不同的官能團(tuán)在一天內(nèi)改變了它們的活性，但微生物種群在整個(gè)周期內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，”UH M?noa海洋與地球科學(xué)學(xué)院海洋學(xué)助理教授Craig Nelson說(shuō)。與技術(shù)和研究共同領(lǐng)導(dǎo)。“那些研究珊瑚礁的人都知道這些生態(tài)系統(tǒng)從白天到夜晚發(fā)生了顯著的變化，但是這項(xiàng)研究揭示了這種變化的一個(gè)先前看不見(jiàn)的方面：一個(gè)戲劇性的，可預(yù)測(cè)的變化 - 不僅在微生物正在做什么 - 而且哪個(gè)群體最豐富“。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一組名為Psychrobacter的微生物似乎正在引領(lǐng)潮流。令人驚訝的是，精神病菌在白天可占海洋微生物群落的40-70%，并且比夜間豐富了一百倍。但影響心靈玩家的是什么?

“我們?cè)跁円寡h(huán)中觀(guān)察到的微生物組成變化意味著珊瑚礁棲息地操縱周?chē)暮Ｋ?- 化學(xué)和微生物學(xué) - 基于集體當(dāng)?shù)厣锶旱臅円购鸵归g活動(dòng)，”凱利說(shuō)。“這項(xiàng)功能可以調(diào)節(jié)水中微生物的數(shù)量，促進(jìn)能量通過(guò)礁石食物網(wǎng)循環(huán)，或?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)提供穩(wěn)定作用。”

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)海洋科學(xué)部的項(xiàng)目主任Dan Thornhill說(shuō)：“這個(gè)研究小組是第一批關(guān)注珊瑚礁微生物群落日夜變化的研究小組。”“這些科學(xué)家根據(jù)一天中的時(shí)間發(fā)現(xiàn)了微生物的驚人和顯著差異。該研究還揭示了夜間微生物在珊瑚礁養(yǎng)分循環(huán)中的重要作用。”

鑒于Psychrobacter的明顯重要性，該團(tuán)隊(duì)接下來(lái)尋求組裝其基因組，在培養(yǎng)物中分離細(xì)菌，并進(jìn)一步檢查該生物體的生物學(xué)。

作者正在進(jìn)行的研究表明珊瑚礁狀況 - 即健康或強(qiáng)調(diào)的珊瑚或藻類(lèi)的優(yōu)勢(shì) - 如何改變周?chē)Ｋ形⑸锏臄?shù)量和類(lèi)型。這突出了改變珊瑚礁底棲生境的環(huán)境后果;基礎(chǔ)鈣化生物的損失消除了影響陸地和海洋之間連通性的沿海水域的過(guò)程。