珊瑚群体的几何复杂性可预测珊瑚光合共生体属的共存

由 root 提交于 周五, 10/02/2026 - 18:47
热带造礁珊瑚与甲藻类藻(科:虫黄藻科,Symbiodiniaceae)之间的内共生关系,是珊瑚礁生态系统健康运行的基础。尽管在不同空间尺度上(如生物地理区、珊瑚礁带和水深),占优势的宿主—共生体配对存在差异,但珊瑚通常会与多种共生藻建立关联。在多样化共生藻共存的情况下,人们对其局地尺度生态学的认识仍十分有限。此外,尽管珊瑚的形态可塑性为内共生关系生成了结构复杂的空间生境,但宿主几何形态在促进共生藻共存中的作用尚未得到探索。本研究将ITS2基因区域的高通量测序与数字三维摄影测量相结合,用于评估珊瑚结构生境内共生藻的分布,并确定宿主形态对共生藻群落组成的影响。我们以库克群岛拉罗汤加岛的50个Hydnophora microconos珊瑚群体为对象,沿垂直梯度(从珊瑚顶端至基部)对共生藻组成进行了表征。结果显示,Durusdinium属和Cladocopium属占据优势,其中60%的珊瑚群体中观察到属间共存现象。基于其与质体微型环状DNA的psbA非编码区(psbAncr)结果的一致性,我们验证了两个Cladocopium谱系(C3f和C3k)的共存。对珊瑚群体数字三维重建结果进行几何量化表明,单一共生藻类群的珊瑚群体在形态上具有明显差异,而多共生藻群体则表现出更为广泛的形态范围。在发现Cladocopium与Durusdinium共存的情况下,表面朝向分析表明,Durusdinium在珊瑚群体基部的丰度更高,这些区域同时也是模型所估算的下行光遮挡程度最高的部位。总体而言,这些发现表明,珊瑚结构的异质性能够支持虫黄藻科共生藻的多样性,并凸显了解析微生境尺度变异对于认识共生藻共存的重要价值。

热带造礁珊瑚与甲藻藻类(虫黄藻科,Symbiodiniaceae)之间的内共生关系,是珊瑚礁生态系统健康运转的基础。尽管优势宿主—共生体组合在不同空间尺度上(如生物地理区域、珊瑚礁带和深度)存在差异,珊瑚通常会与多种共生体建立关联。在多样化共生体共同出现的情况下,它们在局部尺度上的生态学特征仍知之甚少。此外,虽然珊瑚的形态可塑性为内共生关系创造了结构复杂的空间生境,但宿主几何形态在促进共生体共存中的作用尚未得到探索。在本研究中,我们将ITS2基因区域的高通量测序与数字三维摄影测量相结合,以评估共生体在珊瑚结构生境中的分布,并确定宿主形态对共生体群落组成的影响。我们沿垂直梯度(从珊瑚顶端至基部)对采自库克群岛拉罗汤加岛的50个微小蜂巢珊瑚(Hydnophora microconos)群体中的共生体组成进行了表征。结果显示,Durusdinium属和Cladocopium属占优势,其中60%的珊瑚群体存在属间共存现象。基于与质体小环psbA非编码区(psbAncr)的一致性,我们验证了两个Cladocopium谱系(C3f和C3k)的共存。对珊瑚群体数字三维重建结果进行几何量化表明,单一共生体分类单元的珊瑚群体在形态上存在明显差异,而多共生体群体则表现出更宽泛的形态范围。在识别出Cladocopium与Durusdinium共存的情况下,表面朝向分析显示,Durusdinium在珊瑚群体基部的丰度有所增加,这些区域对应于模型计算的下行光受遮蔽程度最高的部位。总体而言,这些发现表明,珊瑚结构的异质性能够支持Symbiodiniaceae的多样性,并凸显了解析微生境尺度变异对于认识共生体共存现象的重要价值。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755836v1?rss=1

🏷️ 珊瑚—藻类共生 虫黄藻科共存 珊瑚几何复杂性 微生境异质性 三维摄影测量 珊瑚礁生态学