发现气候变化与海海绵流失之间的联系

海海绵对海洋生态系统至关重要。它们在海洋中发挥着至关重要的作用，因为它们为大量海洋生物提供庇护所和食物，通过每天过滤数千升海水来回收营养物质，并且是微生物的宿主，这些微生物可能是一些最紧迫的医学问题的关键我们今天面临的挑战。

现在，新南威尔士大学的科学家们发现，当热带海海绵暴露在较高温度下时，它会失去一种重要的微生物，这可以解释为什么海绵组织会死亡。今天发表在ISME Communications上的最新研究表明，通过将海海绵暴露在温度升高 3°C 的环境中，一种必需的微生物会抛弃海绵，从而可能导致组织中毒。

新南威尔士大学的研究人员、澳大利亚海洋科学研究所的海蒂·卢特 (Heidi Luter) 和惠灵顿维多利亚大学的詹姆斯·贝尔 (James Bell) 之间的合作，为气候变化对全球海绵种群的影响这一难题增添了重要的一块。

“我们已经看到海洋热浪消灭了地中海的海绵并影响了新西兰的海绵，”蜜蜂学院的 Emmanuelle Botte 博士和该研究的主要作者说。

“我们看到一些海绵物种并不像我们最初想象的那样对气候变化具有抵抗力。这项研究表明，宿主与其微生物之间的共生关系破裂可能会在海绵中造成化学失衡并导致其腐烂。”

与微生物共生

海海绵——古老的海栖生物——经常被误认为是植物，但它们是静止的动物，实际上是地球上最古老的动物之一。

“海绵可以追溯到 5.45 亿年前，”Botte 博士说。“它们与微生物共生，微生物对海绵起着至关重要的作用：它们回收养分，产生能量并保护海绵免受捕食者和疾病的侵害。有些微生物甚至可以为海绵体排毒。它们有点像海绵的肝脏和肾脏。”

海绵和微生物之间的这种重要关系有据可查。研究还表明，一些海绵物种及其相关微生物特别容易受到较高水温的影响。

“我们进行这项研究是因为我们知道一些海绵对未来的气候条件很敏感，但我们想知道为什么，”博特博士说。

“就像你我一样，海绵需要健康的微生物组才能生存。我们怀疑微生物的变化，更重要的是，它们在海绵中的作用，可以解释为什么一些海绵物种在温暖的水域中挣扎。”

海绵微生物构成的转变

“你可以在海底的任何地方找到海绵——从热带到极地，”博特博士说。这项研究的重点是一种常见于大堡礁和西印度洋 - 太平洋的海绵物种 - Stylissa flabelliformis。

该团队分析了这种海绵的微生物组成，这种海绵以其对 28.5°C 和 31.5°C 温度升高的敏感性而闻名。

“在这些相同的条件下，我们发现在较低温度下的健康海绵中发现的微生物类型与在温暖水域中坏死或垂死的海绵中发现的微生物类型存在重大差异，”Botte 博士说。

一个变化特别突出。“一组被称为古细菌的微生物占健康海绵中所有微生物的 10%。而我们在坏死的海绵中根本看不到它。

“我们发现这种微生物是唯一可以解毒海绵产生的氨的微生物。如果没有这种微生物，有毒的氨就会在组织中积聚。”

看起来，Stylissa flabelliformis 与其微生物之间的共生关系不够灵活，无法适应预计到本世纪末将成为平均值的高温。

重要的是，海水变暖对海绵和海洋微生物的潜在影响并不遥远。Botte 博士说：“我们使用的条件不仅代表未来的平均值，而且代表今天的极端情况，因为我们已经看到澳大利亚数周的气温比正常水平高 1.5°C-3°C。”

药物分子的金矿

“除了为其他生物提供食物和住所外，海绵对于药物发现也很重要，”博特博士说。

“在海洋中，绝大多数具有抗肿瘤或抗病原体特性的分子是由海洋无脊椎动物产生的，特别是与海绵共生的微生物，”Botte 博士说。“这些共生关系是健康海洋的关键，也是制药和商业利益分子的金矿。”

这项最新工作背后的研究团队希望强调气候变化对地球上微生物多样性构成的风险。“气候变化不仅会影响具有超凡魅力的大型动物。低调动物的生物多样性及其所寄生的微生物存在侵蚀的风险，而这对于健康的海洋乃至我们星球上更普遍的生命至关重要。”