11月6日，美國《Science》（《科學》）雜志發表中國廈門大學教授林森杰課題組的最新研究成果——通過蟲黃藻基因組解讀甲藻基因表達和珊瑚共生的分子機制。該成果以蟲黃藻作為模式生物，通過基因組測序，在國際上首次系統完整地分析了甲藻基因組的結構特性，描繪了珊瑚蟲和蟲黃藻共生過程中相互作用的分子機制。該研究成果不但填補了國內空白，且處于國際領先水平。

甲藻是海洋生態系統中最重要的初級生產者之一，其中蟲黃藻（屬甲藻門）是珊瑚礁中必不可少的共生藻。在海洋中，甲藻這些微小的海洋生物自由漂浮，或與珊瑚共生，成為一大群軟體動物、小魚和珊瑚物種的“午餐”。許多甲藻在近海易形成赤潮并產生毒素，會對沿海環境、經濟和人類健康造成影響。當赤潮發生時，貝類吃下甲藻，生成的毒素會在其體內富集，隨后對整個食物鏈產生影響，造成巨大的經濟損害和公共衛生問題，這在全球已變得越來越常見。同時，赤潮也會毒害貝類養殖區，造成甲藻拋棄珊瑚礁讓其緩慢地白化死亡。然而，科學家至今對調控甲藻特性及對不同環境的強適應能力背后的分子遺傳機制所知甚少。

文章第一作者林森杰說，珊瑚與甲藻互惠互利，蟲黃藻對珊瑚而言必不可少，珊瑚依賴甲藻的光合作用作為糖類及營養化合物的來源生長及成礁。沒有甲藻，珊瑚會白化無法生長，甚至死亡。但這種關系似乎對蟲黃藻并非必不可少，盡管在營養物貧乏的海洋生態環境中，珊瑚宿主的代謝廢物提供了豐富的營養物質供應。

全球變暖與海洋酸化對珊瑚礁的生態系統產生了嚴重威脅，導致珊瑚失去共生藻或光合色素而變白，最終因失去營養供應而導致珊瑚礁生態系統崩潰，這種現象被稱為“珊瑚白化”。據初步估算，與20世紀50年代相比，目前我國珊瑚礁面積減少約80%，處于健康和非健康狀態的各占50%。如果珊瑚礁大量減少或完全滅絕，將引發食物鏈的一系列連鎖反應，從而改變海洋的生態結構。因此，研究珊瑚—蟲黃藻的共生關系如何建立，以及這種關系在環境脅迫下如何失衡和可能的修復，是國際上長期以來亟待解決的科學問題。加強上述問題的研究對保護珊瑚礁系統的多樣性及生態平衡將起到至關重要的作用。這篇論文的發表標志著技術的進步正使這樣的研究成為可能，并對未來更深入的研究奠定良好的基礎。

據悉，接下來林森杰的研究小組將對沿美國紐約長島北岸導致赤潮的一種甲藻的基因組進行測序，希望最終能夠解釋甲藻進化的機制及環境條件對其生活方式的影響。

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