中國科學院南海海洋研究所研究員何毛賢團隊在海馬冷泉大型底棲生物多樣性及環境適應性方面取得進展，揭示了南海海馬冷泉典型底棲生物遺傳多樣性及海馬大偏頂蛤Gigantidas haimaensis 與佩氏鰓磷蟲Branchipolynoe pettiboneae 寄生關系機制。相關研究近日相繼發表于《海洋科學前沿》《微生物學前沿》。
海馬冷泉是目前我國發現最大的深海冷泉生態系統，為研究南海深海生物生命起源與演化等科學問題提供了重要場所。但目前對海馬冷泉生態系統中底棲生物的多樣性特征、特殊生物學現象的認識還不夠深入和系統。
何毛賢團隊利用ROV原位調查的方法對海馬冷泉4個位點進行了底棲生物多樣性調查，共發現12種大型底棲生物，隸屬于5門12科。CLUSTER和NMDS分析表明，4個站位可明顯分為貽貝床（Mussel bed community）與伴溢蛤床（Vesicomyid clams community）兩種群落結構，其中貽貝床群落結構中底棲生物物種多樣性明顯高于伴溢蛤床。基于物種優勢度值的結果，表明海馬大偏頂蛤G. haimaensis、佩氏鰓磷蟲B. pettiboneae、海馬蛇尾Histampica haimaensis 分別為海馬冷泉軟體動物、節肢動物、棘皮動物中典型的底棲物種。線粒體COI基因序列分析表明上述3種海馬冷泉典型底棲生物表現出高單倍型低核苷酸多樣性的特點。
為進一步評估海馬冷泉最典型的大型底棲生物海馬大偏頂蛤的遺傳多樣性，利用ATP6、NAD4 及COI 3個線粒體基因及全基因組SNPs標記評估了其遺傳多樣性與遺傳結構特征。基于線粒體基因標記，H1和H2站位的海馬大偏頂蛤未出現顯著性的遺傳分化，但基于全基因組SNPs 標記，兩位點的海馬大偏頂蛤體間卻出現顯著的遺傳分化，并表現出遺傳斑塊（chaotic genetic patchiness ,CGP）現象。相關研究發表于《海洋科學前沿》。
在這些底棲物種中，佩氏鰓磷蟲通常寄生在海馬大偏頂蛤中，并被認為佩氏鰓磷蟲通過寄生來適應深海極端環境，研究表明宿主共生微生物對宿主適應外界環境的應激發揮著重要的作用，但其寄生對于宿主的影響機制并未明確。
何毛賢團隊比較了佩氏鰓磷蟲寄生組（PA組）和未寄生對照組（NPA組）海馬大偏頂蛤鰓基因表達和共生微生物群落結構變化。結果表明，佩氏鰓磷蟲寄生導致了宿主海馬大偏頂蛤鰓中共生微生物多樣性顯著降低，但化能共生菌相對豐度顯著升高，并引起宿主蛋白和脂類的合成代謝基因顯著上調，而免疫、生長相關基因顯著下調；相關性分析表明，宿主蛋白和脂質合成代謝基因的表達與化能自養共生菌的相對豐度呈現顯著正相關。即佩氏鰓磷蟲的寄生通過提高宿主對營養需求，從而導致宿主化能共生菌相對豐度及營養合成代謝基因的顯著提升，從而更有利于從宿主獲得營養物質。相關研究發表于《微生物學前沿》。
該研究較為全面地闡釋了我國南海海馬冷泉生態系統大型底棲生物物種多樣性、群落結構多樣性及遺傳多樣性特征，并初步揭示了深海化能生態系統佩氏鰓鱗蟲寄生對寄主深海貽貝的影響機制，為我國南海海馬冷泉生態系統的開發與保護及冷泉底棲生物的環境適應性機制提供了新的科學數據和參考依據。
相關研究工作得到南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項、廣東省基礎與應用基礎研究重大項目的聯合資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.3389/fmars.2022.920327
黨的二十屆三中全會通過的《中共中央關于進一步全面深化改革推進中國式現代化的決定》（以下簡稱《決定》）錨定2035年基本實現社會主義現代化目標，重點部署未來五年的重大改革舉措。其中專門部署了深化生態文明......
9月21日—23日，第十五屆全國生物多樣性科學與保護研討會舉辦。本次研討會共設13場專題報告會和1場期刊交流會，共計155個報告，收錄摘要188篇。專題報告會聚焦“生物多樣性”主題，設有生物多樣性起源......
冰前湖與冰川末端相連，是揭示全球氣候變化和區域響應的信息載體。冰前湖因低溫、貧營養和強輻射等特性而少有高等生物存活，但在這樣的環境中卻棲息著大量微生物。近半個世紀以來，氣候變暖和冰川加速消融正在改變冰......
近年來，集約化農業和畜牧業的擴展導致森林和草地的生物多樣性持續下降，成為全球生物多樣性危機的主要原因。不同營養級生物通過多樣性和相互作用，提供了多種重要的生態系統功能和服務即生態系統多功能性。因此，明......
熱帶地區的生物多樣性為何如此豐富？長期以來，這個趣味十足的謎題吸引了全世界生態學家和生物學家廣泛關注。圖為中國西南部的哀牢山亞熱帶常綠闊葉林。中國科學院西雙版納熱帶植物園供圖近日，中國科學院西雙版納熱......
作為最早簽署《生物多樣性公約》的締約方之一，中國政府高度重視生物多樣性保護，建立了國務院加強生物多樣性保護工作協調機制（原中國生物多樣性保護國家委員會），統籌協調全國生物多樣性保護工作，引領推動全球生......
近日，中國科學院東北地理與農業生態研究所（以下簡稱東北地理所）濕地生態系統管理研究團隊在《科學》發表述評文章，建議保護和恢復全球小微濕地。《中國科學報》從東北地理所獲悉，小微濕地是全年或部分時間有水、......
5月22日，2024年國際生物多樣性日宣傳活動在海南省五指山市舉行。今年國際生物多樣性日的主題是“生物多樣性你我共參與（BepartofthePlan）”。《生物多樣性公約》第十五次締約方大會（COP......
5月11日至12日，南開大學第九屆“全球公能”國際勝任力青年人才訓練營首屆全球治理青年論壇在津舉辦。來自清華大學、北京大學、南開大學、武漢大學、中國人民大學等全國18所高校的87名學生代表聯合發布了《......
近日，第二屆“生物多樣性魅力城市”及“自然城市”中國城市推選宣傳活動正式啟動。“生物多樣性魅力城市”及“自然城市”推選宣傳活動是在聯合國《生物多樣性公約》秘書處地方政府咨詢委員會指導下，為舉辦好聯合國......