生活在珊瑚细胞中的微藻可能在铁元素有限的情况下补充其他金属

当铁元素受到限制时，生活在珊瑚细胞中的微藻(可以满足珊瑚的大部分营养需求)会改变吸收其他微量金属的方式，这可能会对重要的生物功能产生连锁反应。03010杂志的一项新研究探索了这些微藻的不同种类是如何依赖铁的。随着海水变暖，海洋中已经有限的铁可能会减少，这可能会加剧气候变化对珊瑚的影响。

该研究的作者、宾夕法尼亚州立大学生物学研究生汉娜赖克说：“缺铁不仅是人类的问题，也是其他生物的问题。”“大多数生物需要一定量的铁和其他微量金属来满足基本的生理需求。因为海洋温度的升高会改变铁的利用率，所以我们想知道通常生活在珊瑚细胞中的共生植物的微藻对石灰的反应。很多铁开始明白他们是如何应对气候变化的。”

这些微藻与珊瑚保持共生关系，通过光合作用产生能量，提供珊瑚高达90%的日常营养需求。气候变化将影响珊瑚和微藻。由于海水变暖而处于压力之下的珊瑚通常会在一种叫做漂白的过程中排出它们的共生细菌。

研究人员发现，当铁缺乏时，他们研究的所有五种微藻在培养中生长不良，而当铁浓度非常低时，其中四种生长不良。鉴于微量金属在细胞呼吸和光合作用等基本生理功能中的重要作用，这并不奇怪。研究人员认为，第五种可能性对铁的要求没有那么严格，这可能有助于解释为什么铁仍然存在于一些漂白或患病的珊瑚中。

研究人员还发现，当铁元素受到限制时，微藻可以通过每种物种特有的方式获得不同量的其他微量金属。例如，一种物质吸收更多的锰，而另一种物质吸收更多的铜。

宾夕法尼亚州立大学生物学教授、论文作者托德拉朱尼斯(Todd LaJunis)说，“我们认为，这些差异反映了我们研究的物种的广泛生理和生态。”“我们发现，生态位相似的物种——发现于相似的栖息地或共享生态容量的物种——具有相似的金属特征。如果微藻以不同的量或不同的方式使用微量金属，铁的限制可能会对光合作用等重要功能以及它们是否能摄取其他营养以维持生存产生级联效应。”

由于温度变化会影响铁的有效性，研究人员提出，水温升高引起的铁的有效性变化会加剧热应力对珊瑚的影响。接下来，研究人员计划研究铁限制和温暖温度的结合如何影响这些微藻的健康。

Reich说：“我们的发现为理解铁的利用如何影响共生植物的细胞过程提供了基础，并揭示了铁的局限性，铁可以通过影响微藻的生长和其他微量金属的使用，加剧气候变化对珊瑚的影响。”

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