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海膽在加利福尼亞受到很多關(guān)注。紅海膽支撐著繁榮的漁業(yè)，而它們的紫色表親經(jīng)常被指責(zé)砍伐海帶森林，造成海膽貧瘠。然而，盡管我們給予了他們?nèi)绱硕嗟年P(guān)注，我們卻對(duì)支持這些多刺物種的微生物群知之甚少。

加州大學(xué)圣巴巴拉分校（UC Santa Barbara）的研究人員在遺傳學(xué)家佩吉米勒（Paige Miller）的帶領(lǐng)下，試圖揭示這些重要海帶森林居民內(nèi)臟中的多樣性。他們的研究結(jié)果揭示了這兩個(gè)物種的微生物群之間以及生活在不同棲息地的個(gè)體之間的顯著差異。這項(xiàng)研究發(fā)表在《湖沼學(xué)和海洋學(xué)快報(bào)》上，代表了了解海膽微生物群落功能的第一步，包括海膽能夠“養(yǎng)殖”腸道中的微生物以創(chuàng)造自己的食物來(lái)源的可能性。

加州有兩種常見(jiàn)的海膽：紅海膽和紫海膽。它們通常食用藻類(lèi)，但實(shí)際上是相當(dāng)機(jī)會(huì)主義的雜食動(dòng)物，如果需要，它們會(huì)吃掉腐爛的動(dòng)植物、微生物墊甚至其他海膽。它們腸道中的微生物群可能有助于海膽處理如此多樣的飲食，但直到現(xiàn)在還沒(méi)有被研究過(guò)。

“了解動(dòng)物吃什么以及為什么吃很重要，”米勒說(shuō)，“我們認(rèn)為，盡管海洋中的食物供應(yīng)存在著各種各樣的變化，但微生物群在物種繁衍生息的過(guò)程中可能扮演著重要的角色�！比欢�，科學(xué)家們才剛剛開(kāi)始研究海洋動(dòng)物的微生物群，更不用說(shuō)這些微生物在宿主體內(nèi)的功能了。

開(kāi)始他們的研究，米勒和她的團(tuán)隊(duì)從圣巴巴拉海峽的三個(gè)棲息地收集了紅色和紫色的海膽。一些來(lái)自茂盛的海帶森林；另一些來(lái)自海膽貧瘠的地方；還有一些來(lái)自海峽中的一個(gè)碳?xì)浠�合物滲漏處，在那里，它們以靠石油化合物繁衍生息的微生物為食，以此為生。

這項(xiàng)研究成功的關(guān)鍵是研究人員嚴(yán)格的程序。為了避免實(shí)驗(yàn)室里、動(dòng)物身上其他地方甚至海水中的微生物污染，研究人員采用了細(xì)致的技術(shù)去除了每個(gè)標(biāo)本的胃和內(nèi)臟。

然后，研究人員能夠?qū)�科學(xué)家常用于鑒定微生物的基因密碼的特定區(qū)域進(jìn)行排序。這使他們能夠?qū)⑺麄兊陌l(fā)現(xiàn)與科學(xué)家用于微生物生命基因鑒定的幾個(gè)綜合分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較。

研究小組發(fā)現(xiàn)，生活在這兩種海膽物種中的細(xì)菌群落存在顯著差異。然而，他們發(fā)現(xiàn)生活在不同棲息地的同一物種的個(gè)體的微生物群之間也存在著同樣多的差異。

“我們的研究是第一次對(duì)這些極其常見(jiàn)的、真正具有生態(tài)重要性的物種的微生物群進(jìn)行研究，”合著者羅伯特·米勒（Robert（Bob）Miller）說(shuō)，大學(xué)海洋科學(xué)研究所的研究員。”我們只是觸及表面，但我們的研究表明這些群落是多么復(fù)雜�！�

在這兩個(gè)物種中普遍存在的一組細(xì)菌是幫助分解白蟻內(nèi)臟中木材的同一組細(xì)菌，可以幫助海膽消化藻類(lèi)。先前的研究表明，這些微生物可能是自養(yǎng)的�！盤(pán)aige Miller解釋說(shuō)：“這個(gè)群體中的一些成員可以自己創(chuàng)造食物，比如光合作用植物，只是它們不利用陽(yáng)光獲取能量，而是利用氫氣。”

盡管作者告誡不要妄下結(jié)論，但確定海膽是否能自己生產(chǎn)食物將是一個(gè)巨大的啟示�！薄拔覀冎�道海膽可以在沒(méi)有食物的情況下存活很長(zhǎng)時(shí)間，”鮑勃·米勒說(shuō)它們幾乎可以無(wú)限期地在這些食物供應(yīng)非常少的貧瘠地區(qū)生存。因此，如果它們的腸道里有自己的少量養(yǎng)殖食物供應(yīng)，這真的可以幫助它們解決問(wèn)題。佩吉·米勒解釋說(shuō)，人們?cè)谧龀鲑Y源利用和管理決策時(shí)，通常把紅海膽和紫海膽等物種視為同等物種。即使是生態(tài)學(xué)家也會(huì)陷入這種推理中�！钡�研究這些東西的實(shí)際功能是非常重要的正如我們所看到的，如果它們的微生物群是一個(gè)指標(biāo)的話，紅色和紫色的海膽就不一定有相同的功能，也不一定吃相同的東西�！�

了解微生物群的組成和功能可以幫助研究人員認(rèn)識(shí)到表面相似物種之間的細(xì)微差別�！弊罱�，人們開(kāi)始將微生物群視為這些物種的另一個(gè)特征我們想找出這是否是分離這兩個(gè)物種的一個(gè)隱藏的變異源。未來(lái)，米勒夫婦和他們的合著者計(jì)劃進(jìn)一步研究海膽內(nèi)臟中不同微生物的功能。目前，仍有更多的工作要做，只需確定哪些物種棲息在多刺的生物中。

“這是生態(tài)學(xué)的一個(gè)新的分支，”佩奇·米勒說(shuō)，“試圖了解這些微生物群的作用以及它們?cè)谝巴饣畹挠袡C(jī)體中扮演的角色�！�