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——霍金《时间简史》
宾夕法尼亚州立大学的盖尔·麦考密克 Gail McCormick
一项新的研究表明，当铁含量有限时，生活在珊瑚细胞中的微藻会改变它们吸收其他微量金属的方式，这可能会对重要的生物功能产生连锁效应。来源:托德·拉朱奈斯，宾夕法尼亚州立大学
当铁受到限制时，生活在珊瑚细胞内的微小藻类——它们可以提供珊瑚的大部分营养需求——会改变它们吸收其他微量金属的方式，这可能会对重要的生物功能产生连锁效应。《珊瑚礁》杂志上的一项新研究探讨了不同种类的微藻如何依赖铁，随着海水变暖，铁在海洋中已经有限的供应可能会减少，这可能会加剧气候变化对珊瑚的影响。
“缺铁不仅是人类的问题，也是其他生物的问题，”汉娜·赖克说，她是宾夕法尼亚州立大学生物学研究生，也是这项研究的作者。“大多数生物体需要一定量的铁和其他微量金属来满足其基本的生理需求。因为海洋温度变暖会改变铁的可用性，我们想知道共生藻科的微藻(通常生活在珊瑚细胞中)如何对石灰量的铁做出反应，从而开始了解它们可能如何对气候变化做出反应。”
这些微藻与珊瑚保持共生关系，通过光合作用产生能量，并提供高达90%的珊瑚日常营养需求。不断变化的气候会影响珊瑚和微藻，而由于海水变暖而处于压力下的珊瑚通常会在一个被称为漂白的过程中驱逐它们的共生体。
研究人员发现，他们研究的所有五种微藻在没有铁的培养物中生长不良，当铁浓度非常低时，其中四种生长不良。鉴于微量金属在细胞呼吸和光合作用等基本生理功能中的重要作用，这并不奇怪。研究人员认为，第五种珊瑚对铁的要求可能不那么严格，这可能有助于解释为什么它会在一些漂白或患病的珊瑚中持续存在。
一个国际研究小组发现，铁限制，通过其对生长的影响和生活在珊瑚细胞内的微藻的微量金属使用，可能会加剧气候变化对珊瑚的影响。来源:托德·拉朱奈斯，宾夕法尼亚州立大学
研究人员还发现，当铁含量有限时，微藻会以不同的数量获得其他微量金属，这种方式对每个物种来说都是独特的。例如，一个物种吸收了更多的锰，而另一个物种吸收了更多的铜。
“我们认为这些差异反映了我们调查的物种的广泛生理和生态，”宾夕法尼亚州立大学的生物学教授兼该论文作者托德·拉杰努内斯说。“我们发现，具有相似生态位的物种——或者是在相似的栖息地发现的，或者是具有共同生态能力的——具有相似的金属特征。如果微藻以不同的量或不同的方式使用微量金属，铁的限制可能会对重要功能产生连锁效应，如光合作用以及它们是否能够吸收其他营养物质来生存。”
因为温度的变化会影响铁的有效性，研究人员认为由于海水变暖导致铁的有效性变化会加剧热应力对珊瑚的影响。接下来，研究人员计划研究铁限制和温暖的温度如何结合起来影响这些微藻的健康。
“我们的发现为理解铁的有效性如何影响共生藻科的细胞过程提供了基础，并揭示了铁的限制，通过其对微藻生长和其他微量金属使用的影响，可能会加剧气候变化对珊瑚的影响，”赖克说。
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