探秘水母爆发：微生物视角下的生态奥秘

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时间：2025年05月10日

来源：Environmental Microbiome 6.3

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水母爆发影响生态和经济，但相关微生物群落不明。研究人员以地中海东部的 Rhopilema nomadica 为对象，研究其微生物群变化。结果发现微生物群落随时间和组织变化，且无通用核心微生物群。该研究为理解水母爆发的微生物生态提供基础。

在神秘的海洋世界里，水母爆发是一种令人瞩目的现象。这些看似柔弱的生物大量聚集，却能对生态系统和人类经济活动产生巨大影响。它们不仅会破坏旅游环境、堵塞发电站和海水淡化厂的取水口，还可能扰乱当地渔业、改变海洋食物网。然而，尽管水母爆发频繁出现，但其爆发和衰退的原因却一直是个谜。科学家们推测，水母与其相关细菌之间的相互作用可能是解开这个谜团的关键。水母可被视为一个 “共生功能体”（holobiont），即水母和其携带的微生物群落共同构成的一个共生单元。细菌在水母的早期发育、营养获取、消化和免疫反应等过程中都可能发挥着重要作用。但目前，人们对水母爆发期间相关微生物群落的了解还非常有限。为了深入探究这一领域，来自以色列海法大学（University of Haifa）的研究人员展开了一项全面的研究。他们的研究成果发表在《Environmental Microbiome》杂志上，为我们揭示了水母微生物群落的奥秘。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集与 DNA 提取，他们在以色列海法湾及其周边地区，采集了不同季节和发育阶段的 32 只 Rhopilema nomadica 水母样本，以及相应的海水样本。采集后，迅速对水母进行解剖，收集其不同组织（包括伞部、性腺、触手和胃血管腔）样本，并进行 DNA 提取。接着是 16S rRNA 基因扩增和测序，通过特定引物对细菌 16S rRNA 基因的 V3V4 高变区进行扩增，然后进行测序。最后，对原始数据进行处理和统计分析，以揭示微生物群落的结构和变化规律。

研究结果主要包括以下几个方面：

R. nomadica 微生物组的时空差异：通过对不同组织和不同发育阶段的微生物群落分析发现，组织类型和月份是影响样本间差异的主要因素。例如，伞部和性腺的微生物群落差异显著，而胃血管腔和触手的微生物群落有较大重叠。同时，7 月（晚花期）的微生物群落比 6 月（早花期）和 2 月（冬季花期）更加均匀，多样性更低。

关键细菌对微生物群落的影响：研究确定了一些对微生物群落差异起关键作用的细菌分类群。如 Endozoicomonas（ASV1）在 7 月时在所有组织中都达到峰值，在触手群落中平均占比超过 89%；Unclassified Rickettsiales（ASV2）在 7 月时在性腺和胃血管腔中相对丰度较高；Tenacibaculum（ASV5）则主要与冬季花期相关12。

微生物群落变化与水母健康及花期衰退的关系：研究人员比较了健康和不健康水母的微生物群落，发现两者之间没有明显区别。但在花期后期，微生物群落多样性显著下降，这可能与水母的生理衰退以及花期的结束有关。

R. nomadica 与环境及其他水母物种的微生物联系：研究发现，不同水母物种的微生物群落之间没有明显的相关性，也未发现通用的 “核心” 微生物组。不过，一些细菌分类群，如 Endozoicomonas、Spiroplasma、Mycoplasma 和 Ralstonia，在多个水母物种中普遍存在。此外，R. nomadica 中的一些细菌分类群在其周围的海水中也存在，而在远离水母的海水中则不存在，这表明水母与周围海洋环境之间可能存在局部的微生物传播动态34。

在结论和讨论部分，研究人员指出，随着水母花期的推进，微生物多样性下降，某些细菌分类群（如 Endozoicomonas 和 Rickettsiales）在特定组织中占据主导地位。虽然没有发现通用的 “核心水母微生物组”，但一些常见的细菌分类群在不同水母物种中出现，这为进一步研究它们在水母生物学中的作用提供了方向。此外，某些细菌分类群仅在花期海水中存在，而在远离水母的海水中不存在，这表明水母与其周围海洋环境之间存在特定的微生物传播机制。这项研究是对 R. nomadica 花期微生物动态的首次全面探索，为理解水母花期的微生物生态学奠定了坚实基础。它揭示了水母物种、花期进展、微生物群落和周围海水之间的复杂关系，为未来研究微生物对花期稳定性和衰退的影响，以及它们在海洋生态系统过程中的更广泛作用提供了重要依据。

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