香港文匯報訊(記者 史柳藝)珊瑚在「毒水」中頑強生存的秘密,原來藏於體內一群具備清除污染能力的「脫氮專家型細菌」。香港中文大學生命科學學院研究團隊發現,這些細菌能高效去除因污水和農業活動造成的硝酸鹽污染,協助珊瑚抵抗環境壓力,成為它們在惡劣水域中的「神隊友」。相關研究成果已發表於國際權威期刊《自然·通訊》。
海洋溫度上升對珊瑚的傷害已廣為人知,不過由污水和農業活動造成的硝酸鹽污染,卻是一個較少受到關注的隱形威脅。硝酸鹽富集會令珊瑚對高溫更加敏感,加速珊瑚礁衰退。香港西部水域的硝酸鹽濃度位居全球珊瑚礁區的前列,儘管大多數珊瑚物種無法在如此惡劣的環境下生存,仍有少數頑強的品種得以存活。
由香港中文大學生命科學學院副教授及李福善海洋研究中心主任羅海偉與博士後研究員項楠帶領的研究團隊開發了一套創新的群體基因組分析框架,用以研究在不同營養鹽污染程度水域中,珊瑚體內微生物群落的變化。研究結果顯示,生長於硝酸鹽污染嚴重水域的珊瑚,體內含有大量能高效去除多餘硝酸鹽的「脫氮專家型細菌」;而在水質較潔淨的區域,這類細菌則相當稀少。研究進一步證實,在模擬真實珊瑚礁的環境下,這些益菌去除硝酸鹽的效率遠高於其他同類細菌。
是次研究項目獲香港研究資助局優配研究金及海洋保育提升基金資助,並得到中大研究委員會博士後獎學金、李福善海洋科學研究中心,以及環境、能源及可持續發展研究所支持。
研究團隊表示,一般常規的微生物調查,可能難以察覺潔淨與污染水域中,珊瑚體內具備脫氮功能的細菌在種類上的巨大差異。然而,在香港硝酸鹽超標嚴重的西部水域,能生存下來的珊瑚均與一種硝酸鹽清除能力極高的細菌共生。這些「脫氮高手」清除硝酸鹽的速度遠超普通的脫氮細菌。即決定珊瑚生死的不在於與其共生的細菌種類,而在於其中是否具備清除污染能力的「專家細菌」。這種隱藏的微生物「團隊合作」機制在傳統調查中往往被忽略,卻在協助珊瑚抵抗惡劣環境方面扮演至關重要的角色。
羅海偉表示:「這套能精準找出具特殊能力微生物的方法,可以應用在任何生態系統,為我們利用微生物療法修復生態系統開闢了新路徑。」
其他團隊成員包括德國康斯坦茲大學的教授Christian R. Voolstra、中大的助理教授Benoit Thibodeau和助理教授Shelby E. McIlroy。
據悉,中大微生物演化與生態學實驗室由羅海偉於2015年創立,專注於研究與碳、氮生物地球化學循環、珊瑚保育及作物生產力相關的細菌類群的演化遺傳學與群體基因組學。實驗室已取得多項突破性成果,包括開發估算細菌類群古老性的新方法、揭示細菌演化與宿主及地球演化的關聯等。




