eDNA方法实时观察珊瑚礁的健康状况

人类的肠道充满了微生物。有些微生物会让人生病，而另一些则负责平衡肠道健康。但人类并不是唯一一个健康依赖于这些微生物的物种。珊瑚礁生态系统依靠微生物来回收有机物和营养物质。这些细胞也有助于喂养珊瑚和其他依赖珊瑚礁的生命

世界卫生组织的研究人员在七年的时间里对美属维尔京群岛的八个珊瑚礁进行了检查，研究了珊瑚礁水中的微生物，其中包括飓风和珊瑚疾病干扰期

“几十年来，珊瑚礁一直在减少。气候变化、飓风、疾病和其他压力源在其中发挥了重要作用，”该研究的第一作者、MIT-WOI联合项目的应届毕业生辛西娅·贝克尔说

“珊瑚礁为大约25%的海洋物种提供了栖息地，但它们也支持数十亿的旅游业和渔业。对我们来说，在珊瑚礁发生变化时监测珊瑚礁的变化很重要，而珊瑚礁环境中的微生物确实可以帮助我们做到这一点。”

发表在《环境微生物学》上的这项研究“微生物独特地捕捉和预测石珊瑚组织损失疾病和飓风扰动对美属维尔京群岛珊瑚礁的影响”解释了珊瑚礁扰动对微生物的影响

在2017年的飓风“伊尔玛”和“玛丽亚”以及2020年开始的石珊瑚组织损失病爆发这两个重大事件中，水中的铵浓度增加，导致原绿球藻细菌减少了34%。原绿球虫是一种小型光合细菌，它为珊瑚的生态系统带来新的碳，支持珊瑚的健康，但也为我们的大气产生氧气

世界卫生组织的微生物生态学家、该研究的通讯作者Amy Apprill说：“我们研究珊瑚礁的很多方法都是在宏观组织层面上进行的。然而，珊瑚和鱼类群落的变化可能会持续数月或数年。这使得实时跟踪这些脆弱珊瑚礁的健康状况变得困难。”

“微生物是珊瑚礁的隐藏引擎，它们生长迅速，对营养、温度、pH和其他条件有反应。通过对水进行采样，我们可以看到干扰的直接影响，并在情况可能恶化之前进行干预以支持珊瑚礁。”

研究人员使用eDNA分析珊瑚礁的微生物群落。这项基因组技术包括收集珊瑚礁水样本，每毫升中约有100万个微生物细胞，并对样本中的微生物DNA进行测序以识别微生物。这为科学家提供了一种非侵入性的方式来收集有关珊瑚礁状况的近乎实时的信息

Becker说：“了解健康珊瑚礁微生物群落的组成很重要。如果没有微观和宏观健康的平衡，就不可能有一个健康的生态系统。”

“这一进步的另一个好处是珊瑚礁的恢复工作。微生物可以提供生态系统健康的评估。这可以补充视觉评估，以确定珊瑚礁的健康是否已经恢复。”