珊瑚礁与生活在其组织中的藻类有着独特的共生关系，因此珊瑚礁在浅海环境中已经繁荣发展了数百万年。这种共生关系表现在，珊瑚为藻类提供了避风港和二氧化碳，而藻类则通过光合作用为珊瑚提供食物和氧气。
卡尔·沃斯基因组生物学研究所（Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, IGB）的研究人员利用加勒比海南部的Orbicella annularis和Orbicella faveolate珊瑚，可视化和跟踪了在全球逐年变暖和海水不断加深的情况下，珊瑚与藻类的共生关系。这项研究成果已发表在《科学报告》（Scientific Reports）。
这项研究的第一作者、IGB核心设施主任助理Mayandi Sivaguru认为，珊瑚是地球上最具复原力的生物之一。它经受了冰期、间冰期以及地质历史上地球气候演变的各个时期所带来的考验，并顽强地存活了下来。尽管它们遭受着长期的风化破坏作用，但珊瑚礁对气候和环境的超强敏感性，可以作为气候变化和海洋健康的指标。例如，当海水表面温度或海水酸度增加时，珊瑚会发生白化现象（从绿色转变为白色，意味着珊瑚的死亡）。要了解为什么会发生白化作用，重要的一点是可视化珊瑚与藻类之间的相互作用关系。
以前，研究人员必须剥去珊瑚皮，然后将样品放入搅拌器中，以研究其与藻类共生关系。此次研究改用非侵入性技术，他们在珊瑚礁上收集小样本珊瑚，通过光子显微镜对其进行观察。利用光子显微镜能够观察其三维结构，并确定存在藻类和其他生物分子的数量。这种非侵入性技术使研究人员能够观察到珊瑚的原始生长结构。
研究人员使用这种方法对两种环境中的共生体进行了比较研究。第一种样品取自是从浅层到深层的海水环境中，第二种样品则是取自海水表面温度的从暖到冷的季节性变化之间。Sivaguru提到，除了分析珊瑚共生体数量之外，他们还同时追踪了珊瑚产生的粘液和生物分子的变化，其中一些物质是天然的防晒霜。
论文共同作者Lauren Todorov提到，研究表明浅水珊瑚的藻类浓度较低，并产生较高水平色谱的生物分子，这些生物分子可保护藻类免受阳光的损害；另一方面，研究人员在深水珊瑚中发现了相反的模式，这些珊瑚接收的阳光较少，因此需要更多的藻类才能满足光合需求。在季节性海平面温度变化期间，较暖的水导致粘液产生和藻类浓度降低，但光合作用和珊瑚骨骼生长增加。相反，凉水引起相反的效果。
她还提到，结合这项研究结果以确定在水、微生物、活生物体和岩石之间发现的生物矿化作用的普遍机制。这项研究使他们对珊瑚系统有了全面的了解，并与温泉、罗马水道（roman aqueducts）甚至人类肾结石等其他系统的层状岩石形成联系起来。（李桂菊 编译）
