中国科学院南海海洋研究所研究员黄琦在研究珊瑚礁珊瑚早期共生关系的可塑性方面取得了进展，揭示了在变暖和酸化影响下，珊瑚礁珊瑚幼虫的早期共生建立和珊瑚-蠕虫藻类的选择。研究结果已发表在Frontiers in Microbiology（Frontiers in Microbiology）和Coral Reefs上。
珊瑚礁珊瑚与蚜虫藻类之间的互利共生关系是珊瑚礁生态系统的关键支撑，但这种共生关系受到海水变暖和酸化的威胁。近80%的造礁珊瑚最初在生命之初并不含有昆虫黄藻，而是从环境水体中获取蚜虫藻类，在幼虫阶段建立共生，此时珊瑚幼虫有机会根据外部环境中适当类型的昆虫黄藻来塑造共生共生体的生理状态，以适应特定的环境。在气候变化和珊瑚礁退化的背景下，研究变暖和酸化对珊瑚早期共生形成过程的影响，特别是珊瑚的选择和早期共生关系的可塑性，以了解和预测珊瑚幼虫补充和珊瑚幼虫的环境适应性。
该研究考察了印度-太平洋两种基础广泛的珊瑚礁珊瑚，即中间鹿角珊瑚和精致的平脑珊瑚Platygyradale daa，它们具有不同的生长模式和环境应激敏感性，前者是敏感的分支珊瑚，后者是抗性珊瑚团块。研究人员从两种珊瑚中收集受精卵并将其繁殖成幼虫，然后在流体实验培养系统中培养它们，该系统通过控制海水温度和pH值来研究两种珊瑚幼虫的早期共生积聚过程和生长。
研究发现，变暖延缓了两种珊瑚的早期共生，酸化效果不显著，但不同珊瑚物种的反应和敏感性不同，加热完全抑制了中间鹿角珊瑚早期共生的成功建立，不利于幼虫的无性萌发;此外，变暖改变了中间鹿茸珊瑚幼虫对昆虫黄藻的选择偏好，在常温条件下，珊瑚幼虫主要与蠕虫藻类Cladocopium sp共生。此外，转录组分析表明，中鹿角珊瑚幼虫选择的蚜虫黄藻在高温条件下与核糖体合成和光合作用相关的基因显著减少，表明黄藻Duurusdinium可以进入中鹿角珊瑚体，但在高温下不能大量繁殖，建立稳定互利的共生关系。综上所述，海洋变暖对珊瑚早期共生建立和生长发育的影响远远大于酸化;
该研究工作先后由国家自然科学基金、广东省立基金会和应用基础研究基金、广东省南方海洋科学与工程实验室（广州）人才团队联合出资引进重大项目。
图 1.（上图）中鹿角珊瑚阿罗波拉中间体及其幼虫;（下图）娇嫩的平脑珊瑚鸭嘴鸫及其幼虫
图 2.变暖和酸化条件下黄藻中鹿角珊瑚（左）和细腻平脑珊瑚（右）幼虫的组成及其与成虫黄藻组成的差异
资料来源：中国科学院南海海洋研究所