海洋变暖加剧了珊瑚体内的病毒爆发

造礁珊瑚令人叹为观止的颜色来自生活在珊瑚内的光合藻类。一项为期三年的开创性研究发现，在海洋热浪期间，病毒可能会增加对这些共生藻类的攻击。

很少有研究研究热量和其他形式的压力如何影响珊瑚病毒爆发，很少有人研究这些爆发的珊瑚礁规模动态。今天在线发表在ISME Communications上的这项研究做到了这两点。这也是第一项分析“甲藻感染RNA病毒”(dinoRNAVs)的珊瑚礁流行率，持久性，触发因素和健康影响的研究，这种单链RNA病毒感染生活在珊瑚内的共生藻类。

主要作者劳伦·豪-克尔(Lauren Howe-Kerr)表示，在2021年2022月和2014年<>月的研究中，珊瑚和海洋疾病研究人员正在密切关注珊瑚病毒，这些研究发现证据表明共生甲藻的病毒感染可能是石珊瑚组织损失病(SCTLD)的原因。SCTLD是有史以来最致命的珊瑚病之一，自<>年首次发现以来，它一直在摧毁佛罗里达州和加勒比地区的珊瑚礁。

“虽然这项研究并不针对SCLTD，但它建立了我们对珊瑚病毒的理解，特别是感染珊瑚内共生体的RNA病毒，”莱斯博士后研究员Howe-Kerr说，他与来自莱斯大学的十几位同事共同撰写了这项研究，东北大学，俄勒冈大学，维尔京群岛大学，罗格斯大学，俄勒冈州立大学， 乔治梅森大学，新西兰国家水与大气研究所和莫特海洋实验室位于佛罗里达州萨默兰基的珊瑚礁研究和恢复中心。

“我们的工作提供了第一个经验证据，证明暴露于珊瑚礁的高温会引发珊瑚群内的dinoRNAV感染，并且我们发现这些感染在不健康的珊瑚群落中加剧，”Howe-Kerr说。

这项研究是在法属波利尼西亚太平洋莫雷阿岛的莫雷阿岛珊瑚礁长期生态研究站进行的。莫雷阿岛距离大溪地约20英里，周围环绕着珊瑚礁。54 年 2018 月至 2020 年 2019 月期间，每年两次收集来自该岛周围 <> 个珊瑚群落的样本。在此期间，最温暖的水温是在<>年<>月。在此期间，整个岛屿的珊瑚礁遭受了与热相关的压力，包括广泛的白化。

研究地点位于受到不同环境压力的各种珊瑚礁区域。例如，面向海洋的前礁更深，水温更冷，更稳定，而泻湖中的近岸边缘礁则受到最高温度和最大温度变化的影响。

Howe-Kerr于2022年获得赖斯大学的博士学位，最近在美国国家科学基金会完成了为期一年的海洋政策奖学金。采样和分析是在她在海洋生物学家和研究合著者Adrienne Correa的莱斯实验室进行博士研究期间进行的。

“在这三年的时间里，每年两次出去定位和采样完全相同的珊瑚群是一项巨大的团队努力，”科雷亚说。“大流行使我们在 2020 年 <> 月无法采样，这使情况变得更加复杂，但最终这一切都是值得的。我们学到了很多关于珊瑚礁病毒动力学的知识。

科雷亚说，从以前的研究中可以清楚地看出，珊瑚“藏有许多不同的病毒”，但不知道特定的病毒类型是如何分布在珊瑚礁上的。她的小组 2022 年的一项研究由另一位前学生 Carsten Grupstra 领导，该研究从基于坦克的实验中获得了详细的发现，这些实验显示，在热应激下珊瑚中单个病毒组 - dinoRNAVs 的病毒活性增加。

“这项为期三年的研究建立在这一点之上，并表明它也可能发生在海洋中，”科雷亚说。“我们看到珊瑚礁中病毒产量的热量增加。

Howe-Kerr说，这项新研究还提供了恐龙RNAVs在珊瑚礁和珊瑚礁区域上的时间和空间行为的首次一瞥。

“我们能够表征恐龙RNAVs的多样性及其在多年和珊瑚礁环境中的殖民地中的流行程度，”她说。“我们在三年中的某个时候在超过90%的采样菌落中检测到dinoRNAV感染。我们在这些感染中发现的病毒的组成和多样性在珊瑚礁区之间有所不同。这表明环境条件在这些爆发的动态中起着重要作用。

虽然所有54个菌落在为期三年的实验中幸存下来，但50%的菌落遭受了部分死亡。科雷亚说，受打击最严重的是面向海洋的前礁，其部分死亡的可能性几乎是边缘礁珊瑚的三倍，后者可能更习惯于应对靠近海岸的较浅水域的高温。

她说，2019年在热应激菌落中发现了更多种类的RNA病毒，这表明病毒产量有所增加。她说，这种模式在遭受部分死亡的殖民地中被证明是最强的，这表明特定的宿主 - 病毒相互作用可能会推动生态系统的影响。

“随着海洋温度的持续上升，病毒生产力可能会增加，”科雷亚说。“尽可能多地了解宿主 - 病毒相互作用非常重要，因为它们有可能改变支撑珊瑚礁生态系统的基础共生关系。