19世紀(jì)末，科學(xué)家們對(duì)他們?cè)谀承貛ШＱ髣?dòng)物(包括海葵、珊瑚和水母)的組織中觀察到的 "黃色細(xì)胞"感到困惑。這些細(xì)胞是動(dòng)物的一部分還是獨(dú)立的生物體?如果是獨(dú)立的，它們是寄生蟲(chóng)還是給宿主帶來(lái)了好處?

1882年，愛(ài)丁堡大學(xué)的生物學(xué)家帕特里克·格迪斯爵士在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中提出，這些細(xì)胞不僅是獨(dú)立的實(shí)體，而且還對(duì)它們生活的動(dòng)物有益。他將它們歸入一個(gè)新的屬，即Philozoon--來(lái)自希臘語(yǔ)的phileo，意思是 "像朋友一樣去愛(ài)"，以及zoon，意思是 "動(dòng)物"，然后這位生物學(xué)家神乎其技地迅速改變了他的職業(yè)方向，轉(zhuǎn)向了城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)方面的職業(yè)。隨著時(shí)間的推移，吉迪斯的科學(xué)貢獻(xiàn)在很大程度上被遺忘了，Philozoon屬的名字也從未被使用過(guò)。

現(xiàn)在，在格迪斯的論文發(fā)表一個(gè)多世紀(jì)后，一個(gè)國(guó)際研究小組重新審視了這些 "黃色細(xì)胞"，在格迪斯之后，它們被確定為共生藻科的光合藻類(lèi)。

來(lái)自意大利那不勒斯的水母，Cotylorhiza tuberculata，承載著共生藻類(lèi)Philozoon medusarum。

在6月28日出版的《歐洲植物學(xué)雜志》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用現(xiàn)代技術(shù)徹底地描述了Geddes所調(diào)查的兩種藻類(lèi)以及六種新的相關(guān)藻類(lèi)的特征，從而復(fù)活了Philozoon這個(gè)屬。

"帕特里克-格迪斯領(lǐng)先于他的時(shí)代，認(rèn)識(shí)到在一些動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的'黃色細(xì)胞'的生態(tài)意義，它們實(shí)際上是存在于動(dòng)物組織內(nèi)的不同實(shí)體--微型藻類(lèi)共生體，并創(chuàng)造了一種光合動(dòng)物。這是一個(gè)重大的啟示! 事實(shí)上，我們現(xiàn)在知道，微生物與所有多細(xì)胞生物體都是合作關(guān)系;例如，構(gòu)成我們?nèi)祟?lèi)腸道微生物群的細(xì)菌對(duì)我們的整體健康至關(guān)重要，"賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)教授、該論文的主要作者Todd LaJeunesse說(shuō)。"通過(guò)修正和恢復(fù)Philozoon屬，我們正在紀(jì)念這位自然歷史學(xué)家的工作。"

LaJeunesse和他的同事使用遺傳信息;外在的物理或形態(tài)特征;生態(tài)特征;以及地理分布來(lái)定義在新確認(rèn)的Philozoon屬內(nèi)發(fā)現(xiàn)的多樣性。他們從世界各地獲得了動(dòng)物樣本--包括從軟珊瑚和石珊瑚、水母和海葵。他們還從意大利獲得了樣本，格迪斯第一次在那里進(jìn)行了他的原始研究。

LaJeunesse說(shuō)："由于我們的團(tuán)隊(duì)由來(lái)自七個(gè)國(guó)家的科學(xué)家組成，我們能夠收集所有這些樣本，而且有些是在全球大流行期間收集的。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的精神是如何將人們聚集在一起的，即使是在困難的時(shí)候。這些藻類(lèi)存在于從地中海到新西蘭到智利的動(dòng)物中，這一事實(shí)提醒我們這些共生體在地球上是多么的廣泛。此外，由于Symbiodiniaceae家族中的大多數(shù)藻類(lèi)被認(rèn)為主要存在于熱帶地區(qū)，在那里它們對(duì)珊瑚礁的形成至關(guān)重要，在寒冷的水域中發(fā)現(xiàn)并描述這些新物種，突出了這些共生體在廣泛的環(huán)境條件下進(jìn)化和生存的能力。生命找到了持續(xù)存在和增殖的方法"。

研究小組記錄了在其最北端和最南端的緯度極端，Philozooon經(jīng)歷的水溫可能達(dá)到冬季最低溫度近40華氏度，夏季最高溫度接近90華氏度。

這些Philozoons承受廣泛溫度的能力可能是由于它們?cè)谏闲率劳砥诤妥罱母率罆r(shí)代的涼爽時(shí)期的多樣化。LaJunesse說(shuō)："這種對(duì)一系列溫度的適應(yīng)可以保護(hù)它們和與它們有聯(lián)系的動(dòng)物免受氣候變化的一些影響，至少在短期內(nèi)是如此。同樣，對(duì)高緯度環(huán)境的適應(yīng)可能使Philozoon物種能夠容忍未來(lái)大氣中二氧化碳的增加，這也可以幫助它們抵御海洋酸化的一些影響。"

他補(bǔ)充說(shuō)，仔細(xì)識(shí)別和分類(lèi)這些共生藻類(lèi)對(duì)于了解依賴(lài)這些生物生存的海洋動(dòng)物的生物學(xué)和進(jìn)化至關(guān)重要。

西班牙HyT協(xié)會(huì)研究員Pilar Casado-Amezúa說(shuō)："我們今天所掌握的先進(jìn)的分子遺傳技術(shù)已經(jīng)大大改善了我們研究和了解這些微生物的能力。新研究為廣泛研究溫帶海洋生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)物-藻類(lèi)相互作用的生態(tài)作用奠定了基礎(chǔ)。"盡管在19世紀(jì)末有少數(shù)其他科學(xué)家在調(diào)查這些'黃色細(xì)胞'，但正是格迪斯明確地認(rèn)識(shí)到了他面前的證據(jù)的全部意義。

他解釋說(shuō)："在描述細(xì)胞和宿主動(dòng)物之間的聯(lián)系時(shí)，格迪斯稱(chēng)它們?yōu)?#39;動(dòng)物地衣'，并頗具說(shuō)服力地寫(xiě)道：'這種聯(lián)系比地衣中的真菌和藻類(lèi)的聯(lián)系復(fù)雜得多，而且確實(shí)在生理學(xué)上是獨(dú)一無(wú)二的，它不是寄生的最高發(fā)展，而是動(dòng)物和植物王國(guó)之間的互惠關(guān)系，在本質(zhì)上是共生的。"現(xiàn)在，在它們被發(fā)現(xiàn)一個(gè)多世紀(jì)后，這些藻類(lèi)的真實(shí)身份終于被正確地描述出來(lái)。

關(guān)鍵詞： 研究 科學(xué)家 海洋動(dòng)物 宿主