海綿共生微生物群落

海綿為多孔動(dòng)物門(mén)，學(xué)名Porifera，是目前已發(fā)現的最原始最低等的水生多細胞動(dòng)物。海綿是世界范圍內最重要的底棲生物類(lèi)群之一，分布于從潮間帶到深海、從熱帶海洋到南極冰海的廣泛區域內。海綿也是目前備受矚目的研究對象之一，一方面因為海綿蘊藏著(zhù)豐富的天然活性產(chǎn)物，使其成為重要的海洋生物資源；另一方面海綿體內存在高豐度且多樣性的微生物群落，是共生生命演化研究的關(guān)注對象之一。海綿共生微生物同時(shí)也被認為在地球生物圈碳、氮、硫循環(huán)方面發(fā)揮著(zhù)重要的生態(tài)學(xué)作用。此外，近來(lái)的研究表明海綿共生微生物也是多種海綿產(chǎn)天然活性產(chǎn)物的實(shí)際生產(chǎn)者。

上個(gè)世紀70年代，研究人員就通過(guò)顯微鏡發(fā)現海綿體內存在豐富的微生物，在某些海綿種類(lèi)里，微生物總含量可占海綿組織體積的60%�；�于挖掘新穎天然活性產(chǎn)物的需要以及對海綿復雜共生網(wǎng)絡(luò )體系本身的興趣，研究人員對海綿共生微生物群落多樣性開(kāi)展了廣泛的研究。數據表明，至少有32個(gè)細菌門(mén)或暫定細菌門(mén)的微生物類(lèi)群存在于海綿中。部分微生物類(lèi)群僅在海綿組織中存在，推測這些類(lèi)群與海綿存在緊密的共生關(guān)系，被稱(chēng)作海綿特異性簇。海綿微生物群落在一定程度上也具有海綿宿主物種專(zhuān)一性。近來(lái)研究人員也對深海海綿開(kāi)展了一些研究，數據表明深海海綿擁有一些區別于近岸海綿的特異性的微生物類(lèi)群。

盡管在海綿共生微生物宏基因組學(xué)以及關(guān)鍵共生菌基因組學(xué)方面已經(jīng)開(kāi)展了一些研究，相對于海綿豐富多樣的共生微生物類(lèi)群而言，目前在宏基因組尤其是基因組水平上對海綿共生菌的認知仍舊非常有限。此外，盡管在深海海綿共生微生物群落多樣性和宏基因組學(xué)方面也已經(jīng)開(kāi)展了一些研究，研究人員對深海海綿共生菌的來(lái)源、與近岸海綿中近緣菌株間的系統進(jìn)化關(guān)系、共生適應性過(guò)程以及對深海高壓、低溫環(huán)境的適應性演化過(guò)程和機制等問(wèn)題缺乏認知。這些仍舊懸而未決的問(wèn)題將作為我們開(kāi)展海綿共生生物學(xué)研究切入點(diǎn)。

正如著(zhù)名共生生物學(xué)家 Lynn Margulis 所說(shuō)，“共生是生命演化的主要推動(dòng)力”（ Symbiosis is a major driving force behind evolution ）。對海綿這一類(lèi)最原始的多細胞動(dòng)物與其體內微生物間系統進(jìn)化以及共生相互作用關(guān)系的研究，將有助于我們更進(jìn)一步的認知生命演化的內在魅力。

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