摘要
如果你在红海潜水，你会看到巨大多彩的岩石周围有不同种类的鱼。这些神奇的结构实际上不是岩石——它们是一种叫做珊瑚的动物，它们建造了珊瑚礁。是的，它们是动物!这些动物不是独自生活，相反，它们与体内的微小植物细胞和许多其他微生物(如细菌和病毒)生活在一起。珊瑚动物和它们的朋友正处于危险之中，因为水温越来越高，因为人类把垃圾扔进海洋。你知道珊瑚会生病吗，就像人类一样?许多珊瑚疾病已被描述过。其中一种珊瑚疾病被称为黑带病(BBD)。本文将解释BBD是什么，是什么原因导致的，以及我们如何帮助珊瑚变得更健康。
像其他动物一样，珊瑚也会生病
珊瑚是一种能够建造珊瑚礁结构的动物。珊瑚和其他生物生活在一起，包括微生物，比如微小的植物细胞，细菌，以及病毒。这些伙伴在食物和能源上都相互依赖[1］．不幸的是，这种关系很敏感，当珊瑚受到压力时就会破裂。如果其中一方有压力，珊瑚就会对疾病更加敏感。是的，像所有的动物一样，珊瑚会受到疾病的影响。珊瑚疾病是珊瑚及其微生物与环境条件之间相互作用变化的结果，例如高温或海水中存在过多营养物质。在我们的研究中，我们调查了一种被研究得最多的珊瑚疾病，它是由一组特定的微生物引起的。这种病叫黑带病，很容易辨认，因为珊瑚表面有明显的黑带(图1)．
- 图1 -患病珊瑚
- 健康的绿色组织与死亡的白色组织被一条充满有害细菌的黑带(绿色箭头)隔开。黑带是一种叫做黑带病的珊瑚疾病的征兆。
是什么导致了红海的BBD ?
由于BBD在世界各地的珊瑚礁中很常见，因此它是研究最多的珊瑚疾病，也是第一个被描述的珊瑚疾病[2］．这种疾病对全世界的珊瑚礁都是严重的威胁，因为它可能导致珊瑚死亡。以前的研究表明，在温暖的夏季，BBD的存在会增加[3.］．
BBD被称为polymicrobial疾病，这意味着多种细菌会导致这种疾病。已经发现的导致BBD的三种细菌是蓝藻(一种蓝绿色的细菌)，硫酸盐还原菌(SRB),硫化物氧化细菌．像植物一样，蓝藻可以利用阳光产生糖和氧气。相反，硫酸盐还原细菌生活在无氧环境中。相比之下，硫化物氧化细菌可以利用化学能来制造糖。当这三种细菌聚集在一起时，它们会产生有毒的化学物质，在珊瑚上形成透明的黑色带。当珊瑚因BBD而生病时，黑色带就会在珊瑚表面移动。这条带状含有有毒化学物质(硫化物)，不含氧气，最终会导致组织死亡。
红海中同样的三种细菌会导致BBD吗?
为了研究来自红海的珊瑚的BBD，我们从不同的珊瑚表面收集了部分黑带，并将样本转移到小管中。为了弄清楚样品中存在哪些细菌，并获得关于这些细菌的更多信息，我们对细菌进行了分析DNA．细菌的DNA和我们的一样，是由四种叫做核苷酸的分子组成的(A，腺嘌呤;G,鸟嘌呤;C、胞嘧啶;和T，胸腺嘧啶)，它们以每种细菌的独特顺序排列在一起。细菌DNA的特定区域可以作为条形码或指纹，使科学家能够区分不同类型的细菌。区分细菌的种类是通过一种叫做DNA的过程来完成的测序，它“读取”了细菌DNA指纹区中存在的四个DNA核苷酸的顺序。从那里，我们可以观察样本中细菌的不同序列，并确定存在哪种类型的细菌。
我们发现三种主要的导致bdd的细菌类型，蓝藻菌，srb和sob，都存在于红海的患病珊瑚中(图2) [4］．我们亦计算每种细菌在珊瑚样本中的百分比(图2)．最后，我们将红海BBD珊瑚中的细菌与世界各地BBD珊瑚中的细菌进行了比较，发现它们是相似的。
- 图2 -七个患病珊瑚黑带病的细菌组成
- 这张柱状图显示了每一种细菌(蓝藻细菌、硫酸盐还原细菌和硫化物氧化细菌)的百分比，它们出现在来自红海的七个珊瑚样本的黑色带中。图表底部列出了取样的地点。你在条形图中看到的特定颜色越多，样本中这种类型的细菌就越多。
红海出现了BBD
为了了解红海中有多少珊瑚患有BBD，我们从红海中部海岸的22个珊瑚礁收集了样本和信息(图3)．不同的珊瑚礁发生BBD的情况不同，只有一小部分珊瑚被感染。然而，在红海南部，我们发现了一个有许多患病珊瑚的珊瑚礁，我们对为什么这个地方有这么多BBD很感兴趣。通过对周围环境的观察，该地点BBD发病率较高，可能与珊瑚礁周围海水温度较高以及人类向海里扔垃圾有关。因此，我们的研究结果和其他研究小组的研究结果表明，保持海洋清洁有助于珊瑚更强壮地抵御疾病。
- 图3 -红海珊瑚黑带病调查地点。
- 左边的面板显示了红海的海面温度:蓝色表示温度较低的27至30°C，红色表示温度较高的32至35°C(见左边的温度条)。如你所见，红海南部较低的区域温度较高。右边的方框显示蓝色圆圈，表示沿红海中部海岸调查的22个珊瑚礁。该调查于2015年10月19日至11月3日进行，温度数据来自同一时间。
结论
本文描述了对红海中部不同珊瑚礁黑带病的调查。我们的研究结果表明，红海的BBD似乎是由三种细菌群的相互作用引起的，这三种细菌群在世界各地的其他珊瑚礁中也引起了BBD。虽然这种疾病总体上很少见，但有害的环境条件，如海水高温和水污染，使珊瑚更容易患病。总之，清洁的海洋有利于珊瑚的健康。
术语表
细菌：↑非常小的生物，无处不在，可以是好的，也可以是坏的;有些细菌能引起疾病。
Polymicrobial：↑多种微生物的参与。
硫酸盐还原细菌(SRB)：↑一群“呼吸”硫磺而不是氧气的细菌。
硫化物氧化细菌：↑一群利用化学能制造糖的细菌。
DNA：↑基因:有机体内部的遗传信息
测序：↑一种确定DNA中核苷酸顺序的方法。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
原文
↑Hadaidi, G.， Ziegler, M.，肖尔-马乔，A.，詹森，T.， Aeby, G.和Voolstra, C. R. 2018。在一次白化事件期间，红海珊瑚黑带病爆发的生态学和分子特征。PeerJ6: e5169。doi: 10.7717 / peerj.5169
参考文献
[1]↑罗森博格，E.，科伦，O.，瑞谢夫，L.，埃弗尼，R.和齐尔伯-罗森博格，I. 2007。微生物在珊瑚健康、疾病和进化中的作用。Nat. Rev. Micro．5:355 - 62。doi: 10.1038 / nrmicro1635
[２]↑理查森，L. L. 2004。"黑带病"，在珊瑚健康与疾病， E.罗森伯格和Y.洛亚(柏林;海德堡:施普林格柏林海德堡)。325 - 36页。
[3]↑理查森，L. L.和库塔，K. G. 2003。黑带病蓝藻的生态生理学研究Phormidium corallyticum．《。生态．43:287 - 98。doi: 10.1016 / s0168 - 6496 (03) 00025 - 4
[4]↑Hadaidi, G.， Ziegler, M.，肖尔-马乔，A.，詹森，T.， Aeby, G.和Voolstra, C. R. 2018。在一次白化事件期间，红海珊瑚黑带病爆发的生态学和分子特征。PeerJ6: e5169。doi: 10.7717 / peerj.5169