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为解决珊瑚礁衰退背景下珊瑚修复面临的挑战，研究人员以关岛Acropora aspera为对象，开展珊瑚修复研究。结果显示移植珊瑚出现疾病和白化导致死亡，且微生物群落失衡。该研究为珊瑚修复提供新思路，对保护珊瑚礁生态系统意义重大。
在广袤的海洋中，珊瑚礁如同水下的 “热带雨林”，不仅构建出奇妙的生态景观，还为众多海洋生物提供了栖息之所，维持着海洋生态系统的平衡。然而，近年来全球珊瑚礁却面临着严峻的衰退危机。热带风暴日益加剧、海水持续升温，疾病频繁肆虐，这些因素如同重重阴霾，笼罩着珊瑚礁。在这样的大背景下，珊瑚修复作为拯救珊瑚礁的关键手段，急需快速发展。但目前珊瑚修复面临诸多难题，比如环境变化导致的基线改变，使得修复工作困难重重；一些珊瑚物种对环境变化敏感，容易受到感染和白化的威胁。为了解决这些问题，来自美国关岛大学海洋实验室（University of Guam Marine Laboratory）、詹姆斯?库克大学（James Cook University）的 Laurie J. Raymundo、Maria D. Andersen、Hélo?se Rouze 等研究人员，对密克罗尼西亚关岛引入的苗圃培育的鹿角珊瑚
Acropora aspera种群展开了深入研究。该研究成果发表在《iScience》杂志上，为珊瑚修复工作提供了重要的参考依据。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是环境数据监测，通过记录海表温度、肠球菌菌落数量和海平面数据等，了解环境变化情况；二是样本采集，从不同状态的珊瑚组织中采集样本；三是采用细菌和共生藻（
Symbiodiniaceae）的元条形码（metabarcoding）技术，分析珊瑚的微生物群落结构。
研究结果如下：
- 事件时间线、环境应激源和疾病特征：研究人员详细记录了导致移植珊瑚在 3.5 个月内全部死亡的一系列事件。移植发生在凉爽干燥的季节，随后进入炎热的夏季，期间海水温度显著变化，5 - 7 月温度高于 32oC，同时肠球菌浓度两次飙升，表明海水受到高营养物质和污水的影响。此外，还出现了藻华现象，海水透明度降低，颜色变为豆绿色，散发着分解的气味，甚至会刺激皮肤。在疾病方面，5 月 25 日首次观察到 19.4% 的移植珊瑚出现白色综合征（WS）病变，病变从珊瑚基部开始，向上发展并环绕分支，进展速度平均为 1.9 ± 1.6 毫米 / 天。随着时间推移，疾病和白化程度不断加重，WS 抗性概率和珊瑚生存概率持续下降，最终所有珊瑚在 8 月 5 日全部死亡。
- 与健康和患病Acropora aspera珊瑚组织相关的共生群落：对共生藻群落的分析发现，无论疾病状态如何，Acropora aspera的共生藻均由属于Cladocopium属 C40 辐射的两种不同 ITS2 谱型组成。细菌群落则主要由变形菌门（Proteobacteria，60%）、拟杆菌门（Bacteroidota，20 - 35%）、蓝细菌门（Cyanobacteria，< 10%）和厚壁菌门（Firmicutes，< 5%）组成。5 月和 6 月移植珊瑚的细菌 α 多样性存在显著差异，6 月的香农指数显著高于 5 月和苗圃珊瑚。同时，移植珊瑚和苗圃珊瑚的微生物群落 β 多样性也存在显著差异，且 6 月样本的群落比 5 月更加分散和独特。
- Acropora aspera细菌群落的精细变化：SIMPER 分析表明，5 月和 6 月细菌群落的差异主要是由一些细菌的消失和出现引起的。例如，6 月样本中ASV2 - Flavobacteriales（Cryomorphaceae科）和ASV1 - Pseudomonales（Litoricolaceae科）的缺失，对群落差异的贡献为 12 - 13%。此外，还有一些细菌在 6 月的相对丰度下降或出现新的细菌菌株，这些变化都影响了细菌群落的结构。
研究结论和讨论部分指出，本次研究中移植的Acropora aspera种群全部死亡，这是多种环境应激源共同作用的结果，包括夏季极端低潮、海水升温、藻华和高细菌负荷等。这些因素导致珊瑚微生物群落失衡，进而削弱了珊瑚的免疫功能。研究还发现，Acropora aspera的野生种群克隆性高，遗传多样性低，这使得种群对疾病和白化的抵抗力较弱。此外，虽然共生藻群落和细菌群落的组成在不同健康状态的珊瑚组织中没有明显差异，但微生物群落结构在疾病和白化过程中发生了明显变化。这些结果强调了在珊瑚修复过程中考虑微生物群落动态的重要性，为提高珊瑚移植的成功率提供了新的视角。同时，研究还提出了一些改进珊瑚修复和保护的建议，如增加苗圃和移植之间的过渡步骤，以恢复关键细菌，促进微生物群落的稳态和珊瑚的免疫功能；选择更适合的移植地点，减少环境应激对珊瑚的影响。这些建议为未来的珊瑚修复工作提供了重要的指导方向，有助于推动珊瑚礁保护工作的开展。
