阿卜杜拉国王科技大学于2017年10月17日
根据一项新的研究，红海的外科医生使用新陈代谢多样的巨型细菌来消化不同种类的藻类。这些发现不仅解释了鱼类多样性的基础，而且也为生物燃料的研究提供了宝贵的遗传资源。
由KAUST的研究人员领导的一个国际研究小组利用高通量测序技术，研究了在海洋中喂养红海鱼的肠道中共生的微生物群落。通过对基因组的分析，他们发现群落由一组被称为“Epulopiscium”的巨型细菌所控制，并且缺乏在陆地食草动物的微生物群落中所发现的多样性。
领导这项研究的KAUST研究科学家David Ngugi解释说:“在陆地脊椎动物中，植物生物质的降解通常需要来自肠道微生物的酶，每一种酶都有能力分解不同的成分。”海藻缺乏许多复杂的细胞壁成分和在陆地植物中发现的多糖，如木质素和纤维素，因此一个更简单的微生物群落很可能足以消化它们。
尽管如此，分析基因表达揭示了在以红藻或褐藻为食的外科医生中，其主要的不同之处。Ngugi说:“取决于宿主所吃的藻类，Epulopiscium有相应的酶来分解这些多糖。”“因此，你可能无法从红藻的进食宿主体内取出一种Epulopiscium，并将其移植到褐藻进食宿主体内，因为它们没有代谢能力来降解其他宿主正在吃的东西。”
这种专业化有助于解释礁鱼的多样性，因为它们将环境划分为不同的饮食生态位。在分析的基础上，研究人员提出将共生共栖菌分为3个属。
研究小组还跟踪了一整天的Epulopiscium的基因表达，发现它与宿主的生活方式相匹配，在宿主进食时，与消化相关的基因与消化有关。Ngugi说:“这真的很令人兴奋，因为它清楚地表明了巨大的细菌在肠道中的作用。”
发酵藻类的能力将使Epulopiscium成为一种有价值的遗传资源，用于开发基于藻类的生物燃料。这一发现也凸显了食物、鱼类和微生物之间的联系，这些都是珊瑚礁群落多样性的基础。Ngugi说:“为了利用珊瑚礁的特定食物资源，这种共生关系已经在进化的时间尺度上发生了。”“我们的数据表明，这不是一种可以在短时间内获得或重新建立的东西。”
