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提神薄荷腦研究珊瑚白化創新技術

中央社/ 2012.10.21 00:00
提神薄荷腦研究珊瑚白化創新技術

(中央社訊息服務20121021 16:04:50)提神用的「薄荷腦」小兵立大功,竟然成為科學研究的最新利器!日前由大仁科技大學與中央研究院研究合作,已成功利用薄荷腦開發出簡單且有效生產白化卻健康珊瑚的創新技術,為研究珊瑚共生生物學與環境變遷對珊瑚礁衝擊等重要議題開啟新的里程碑,獲得國際學界的重視。其成果已於2012年9月27日發表在國際知名期刊「公共圖書館」(PLoS ONE)。

研究團隊主持人之一大仁科大王志騰教授表示,「珊瑚白化」是珊瑚對逆境(例如:海水升溫)所產生體內共生藻大量離開的緊迫生理反應。近十幾年來,由於環境變遷所引起大面積的珊瑚白化,已使得全球珊瑚礁生態受到嚴重的衰退。然而,比較健康狀態下具有共生藻與無共生藻(白化)珊瑚的生理、生化、細胞與基因體的差異是解開珊瑚白化機制唯一的方法。

二十多年來,學界一直無法突破生產與飼養健康白化珊瑚的技術,使得珊瑚白化機制研究停滯不前。本研究經不斷的嘗試發現,以350 ml薄荷腦的海水在植物培養箱的光照下8小時,然後於乾淨的海水中放置隔夜,如此重複4到8天,便可將共生藻全部趕離開珊瑚蟲。而且分析發現白化珊瑚的生化和生理指標都與共生的狀態珊瑚沒有差異,同時我們發現這個方法幾乎可適用於所有的珊瑚種類,對珊瑚共生生物學與逆境反應機制的研究提供一個非常重要的技術突破。

研究團隊另一主持人,中研院生多中心陳昭倫研究員亦表示,白化且健康的珊瑚的技術對研究環境變遷影響下珊瑚礁生態系衝擊反應有著重大的影響。陳昭倫表示,環境變遷對珊瑚礁的四大威脅(過漁、污染、棲地破壞、氣候變遷)對珊瑚都會產生不同程度的衝擊,而白化且健康的珊瑚是提供了解這些衝擊非常重要的實驗材料。例如,可以了解在未來如果海水持續高溫後,白化珊瑚是否可以持續生存與提供相關生態功能的可能性。

補充資料:

[珊瑚白化小百科]

造礁珊瑚體內具有共生的蟲黃藻(又稱共生藻)共生。共生藻行光合作用產生氧氣和甘油提供珊瑚宿主營養,而珊瑚除了提供共生藻庇護的環境,同時提供共生藻光合作用所需的二氧化碳和含氮原料。而這樣特殊的「珊瑚共生體」便是建構珊瑚礁生態系最重要的主角。

然而,不良環境產生的逆境,包括異常高低溫、光度或是沈積物等,都會使得這樣的共生關係遭受破壞,使得珊瑚體內共生藻離開宿主,導致珊瑚失去顏色,只留下透明的組織和白色的碳酸鈣骨骼,形成所謂的「珊瑚白化」。珊瑚與共生藻的忍受能力對於推測將來適應逆境壓力與避免白化的模式相當重要。以往由於無法獲得健康的白化珊瑚,我們一直無法釐清在逆境壓力下,珊瑚蟲與共生藻分別對逆境壓力的反應,因此無法得知珊瑚白化以及進一步的死亡是由於珊瑚蟲、共生藻或兩者共同無法承受壓力所造成,傳統嘗試產生去除共生藻的白化珊瑚的方法常造成大量死亡,或需長時間以及大量的海水,因而無法在一般的實驗室操作。

但全球環境變遷所造成海水暖化效應以及人類活動所造成的汙染壓力對珊瑚生存構成非常大的威脅,大規模的珊瑚白化與死亡不定期的在世界各主要珊瑚礁區發生,因此研究珊瑚對逆境壓力的反應機制與適應問題便成目前保護珊瑚礁的重要議題之一。

本研究經費係由行政院國家科學委員會與中央研究共同支持。

論文參考網站: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0046406

訊息來源:大仁科技大學

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http://www.cna.com.tw/postwrite/Detail/114446.aspx

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