科大研究揭深海生物「化能共生」 解密應對環境變化機制
SingTao · 1 SOURCESabout 3 hours ago2 MIN
Summary
深海生物賴以生存的背後，隱藏著精密的生態機制。香港科技大學海洋科學系講座教授錢培元領導國際研究團隊，在南海海馬冷泉區針對俗稱「白瓜貝」的蛤類及其硫氧化共生菌進行深入研究，發現深海共生生物具備精密的代謝靈活性，加上宿主對共生菌群的精細調控，能共同維持宿主的能量穩態，形成一套應對環境變化的分級適應機制。這項研究為科學界理解深海冷泉生態系統的運作提供了重要線索。
Key Points
- 研究由科大、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）、中國海洋大學、中國科學院海洋研究所及加拿大卡爾加里大學共同協作完成，展現跨國學術合作的重要性
- 研究團隊選擇南海海馬冷泉區作為研究地點，以俗稱「白瓜貝」的蛤類及其硫氧化共生菌作為研究對象，深入探究深海生物的生存策略
- 研究人員將「白瓜貝」從原生沉積物移至距離海底約0.5米以上的移植籠內，模擬硫化氫供給下降、能量和營養攝取減少的生存環境
- 實驗結果顯示，硫化氫供應減少後，共生菌出現顯著的代謝重編程，能調整硫氧化代謝策略，提高利用硫代硫酸鹽的能力，從而維持能量代謝和碳固定功能
- 研究結果反映「宿主解毒—共生菌利用」的潛在代謝協同效應，為科學界理解宿主與共生菌如何在資源受限的環境中進行代謝互補，提供全新線索
Why It Matters
錢培元教授指出，綜合研究多項發現，相信「白瓜貝」及其共生菌形成了一種多層分級適應機制，使深海化能共生體系能隨周邊環境變化的脅迫程度，作出適當的資源分配策略，從而在深海的極端環境中維持正常功能及生存。今次研究建立的原位實驗模式，亦為日後探究棲息於深海極端環境的生物如何對自然環境變化作出真實分子反應，提供新的研究路徑，對理解全球深海冷泉生態系統如何適應環境變化、維持生態功能與生物多樣性，提供了新的科學依據 。
錢培元教授指出，綜合研究多項發現，相信「白瓜貝」及其共生菌形成了一種多層分級適應機制，使深海化能共生體系能隨周邊環境變化的脅迫程度，作出適當的資源分配策略，從而在深海的極端環境中維持正常功能及生存。今次研究建立的原位實驗模式，亦為日後探究棲息於深海極端環境的生物如何對自然環境變化作出真實分子反應，提供新的研究路徑，對理解全球深海冷泉生態系統如何適應環境變化、維持生態功能與生物多樣性，提供了新的科學依據 。