俄勒冈州立大学科学家的研究表明，一些珊瑚物种可以通过“记住”它们如何度过以前的海洋热浪来适应海洋热浪。

　　该研究还包含了生态记忆反应可能与居住在珊瑚中的微生物群落有关的证据。

　　该研究的主要作者亚历克斯·沃普(Alex Vompe)说，发表在《全球变化生物学》(Global Change Biology)杂志上的研究结果很重要，因为对地球功能至关重要的珊瑚礁，在气候变化等一系列人类压力下正在减少。

　　在微生物学教授丽贝卡·维加·瑟伯(Rebecca Vega Thurber)实验室工作的博士生沃普说:“了解珊瑚礁能够多快地适应越来越频繁、反复的干扰，如海洋热浪，这是至关重要的。”“生活在珊瑚宿主体内的微生物群可能是快速适应的关键组成部分。”

　　他补充说，由于气候变化，热浪的频率和严重程度可能会增加。减缓珊瑚覆盖和物种损失的速度是一个主要的保护目标，预测和工程耐热性是两个重要的工具。

　　了解微生物在适应中所起的作用可以为珊瑚园艺和种植工作提供信息，Vompe说。更深入地了解微生物过程和负责生态记忆的生物，也有助于开发益生菌和/或监测方案，以评估单个珊瑚群落的生态记忆质量并采取行动。

　　珊瑚礁在不到1%的海洋中被发现，但却是近四分之一的已知海洋物种的家园。它们还有助于调节海洋的二氧化碳水平，是科学家寻找新药的重要来源。

　　珊瑚是由相互连接的动物宿主组成的，这些动物宿主被称为珊瑚虫，它们的细胞内容纳着微小的藻类。珊瑚也容纳了功能和分类上多样化的细菌、病毒、古细菌和微真核生物。生活在珊瑚体内的细菌和古生菌群落被称为珊瑚微生物群。

　　共生是珊瑚礁生态系统的基础，因为这些微生物通过协助碳、氮和硫的循环，补充必需的维生素和保护珊瑚免受病原体的侵害，使珊瑚宿主受益。珊瑚虫反过来又为藻类和细菌提供营养和保护。

　　气候变化正在威胁珊瑚礁，部分原因是由于海洋变暖到溶解的程度，珊瑚和微生物之间的一些关系可能会受到压力——宿主-微生物伙伴关系的崩溃，这导致了一种被称为珊瑚白化的现象。

　　“但我们研究的莫奥利安珊瑚礁中常见的珊瑚物种——鹿角珊瑚(Acropora retusa)，似乎对热浪有强大的生态记忆反应，微生物群似乎在其中发挥了作用，”沃普说。“这意味着一些珊瑚物种可能比以前认为的更能适应气候变化。”

　　沃普、维加·瑟伯和俄勒冈州立大学、加州大学圣巴巴拉分校、亚利桑那州立大学和埃塞克斯大学的同事们花了五年时间，研究了法属波利尼西亚莫奥利亚北岸一处珊瑚礁上的200个珊瑚群落。莫奥利是南太平洋上的一个岛屿，大约位于澳大利亚和南美洲之间。

　　研究人员说，由于珊瑚礁最近的历史，它提供了一个独特的机会来研究热浪的反应。

　　2010年，棘冠海星和一场飓风摧毁了99%以上的珊瑚，有效地按下了珊瑚礁的重置按钮。珊瑚在2016年和2017年重建并经历了相对较小的热浪事件，然后在2018年12月至2019年7月期间经历了该地区有记录以来最严重的海洋热浪。

　　第二严重的热浪紧随其后，在2020年2月至7月之间。

　　维加·瑟伯说:“我们观察到，一些珊瑚物种似乎记得过去的海洋热浪，并在随后的热浪中保持较高的健康水平。”“而鹿角螺的记忆反应与其微生物群的变化密切相关，这支持了微生物群落在这一过程中发挥作用的观点。”

　　她指出，在高温事件中，Pocillopora属的花椰菜珊瑚保持了良好的健康，它们的微生物组也表现出了生态记忆反应。它们受到了2019年最初的热浪的干扰，但在2020年的第二次热浪中恢复到了干扰前的状态。

　　维加·瑟伯说:“珊瑚微生物群落的成员具有独特的生物特征，使它们更能适应和响应环境变化——生成周期短，种群规模大，代谢潜力多样。”“在我们关注的三种珊瑚物种中的两种中，我们确定了初始的微生物组恢复力，宿主和微生物组的适应性，或者开发了微生物组对反复热应激的抗性。后两种模式符合生态记忆的概念。

　　参与这项研究的俄勒冈州立大学的其他研究人员包括托马斯·夏普顿、汉娜·爱泼斯坦和艾米丽·施梅尔策。夏普顿是微生物学和统计学副教授;爱泼斯坦在研究期间是博士后研究员，现在是埃塞克斯大学的讲师;Schmeltzer是Vega Thurber实验室的一名博士生，已经毕业，现在是美国地质调查局的一名生物学家。