當(dāng)鐵元素受到限制時，生活在珊瑚細(xì)胞中的微藻(可以滿足珊瑚的大部分營養(yǎng)需求)會改變吸收其他微量金屬的方式，這可能會對重要的生物功能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。03010雜志的一項新研究探索了這些微藻的不同種類是如何依賴鐵的。隨著海水變暖，海洋中已經(jīng)有限的鐵可能會減少，這可能會加劇氣候變化對珊瑚的影響。
該研究的作者、賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)研究生漢娜賴克說：“缺鐵不僅是人類的問題，也是其他生物的問題?！薄按蠖鄶?shù)生物需要一定量的鐵和其他微量金屬來滿足基本的生理需求。因為海洋溫度的升高會改變鐵的利用率，所以我們想知道通常生活在珊瑚細(xì)胞中的共生植物的微藻對石灰的反應(yīng)。很多鐵開始明白他們是如何應(yīng)對氣候變化的。”
這些微藻與珊瑚保持共生關(guān)系，通過光合作用產(chǎn)生能量，提供珊瑚高達(dá)90%的日常營養(yǎng)需求。氣候變化將影響珊瑚和微藻。由于海水變暖而處于壓力之下的珊瑚通常會在一種叫做漂白的過程中排出它們的共生細(xì)菌。
研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵缺乏時，他們研究的所有五種微藻在培養(yǎng)中生長不良，而當(dāng)鐵濃度非常低時，其中四種生長不良。鑒于微量金屬在細(xì)胞呼吸和光合作用等基本生理功能中的重要作用，這并不奇怪。研究人員認(rèn)為，第五種可能性對鐵的要求沒有那么嚴(yán)格，這可能有助于解釋為什么鐵仍然存在于一些漂白或患病的珊瑚中。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵元素受到限制時，微藻可以通過每種物種特有的方式獲得不同量的其他微量金屬。例如，一種物質(zhì)吸收更多的錳，而另一種物質(zhì)吸收更多的銅。
賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)教授、論文作者托德拉朱尼斯(Todd LaJunis)說，“我們認(rèn)為，這些差異反映了我們研究的物種的廣泛生理和生態(tài)?！薄拔覀儼l(fā)現(xiàn)，生態(tài)位相似的物種——發(fā)現(xiàn)于相似的棲息地或共享生態(tài)容量的物種——具有相似的金屬特征。如果微藻以不同的量或不同的方式使用微量金屬，鐵的限制可能會對光合作用等重要功能以及它們是否能攝取其他營養(yǎng)以維持生存產(chǎn)生級聯(lián)效應(yīng)?！?
由于溫度變化會影響鐵的有效性，研究人員提出，水溫升高引起的鐵的有效性變化會加劇熱應(yīng)力對珊瑚的影響。接下來，研究人員計劃研究鐵限制和溫暖溫度的結(jié)合如何影響這些微藻的健康。
Reich說：“我們的發(fā)現(xiàn)為理解鐵的利用如何影響共生植物的細(xì)胞過程提供了基礎(chǔ)，并揭示了鐵的局限性，鐵可以通過影響微藻的生長和其他微量金屬的使用，加劇氣候變化對珊瑚的影響?！?
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