海藻和海slu on依靠有毒细菌来抵御掠食者

生活在珊瑚礁上的植物，动物甚至微生物已经发展出各种各样的防御策略来保护自己免受掠食者的侵害。有些人有身体防御，如刺和伪装。其他人有专门的行为 - 比如鱿鱼榨墨 - 让他们逃脱。柔软或固定的生物，如海绵，藻类和海鞘，经常使用有害或有毒的有毒化学物质来保护自己。

一些不能制造自己的化学武器的动物以有毒生物为食，偷走了它们的化学防御物，对它们产生了抵抗力。这样做的一种动物是生活在夏威夷周围的珊瑚礁上的海slu and，并用有毒的Bryopsis藻类进行用餐。海洋科学家怀疑这种毒素是由一种生活在藻类中的细菌制成的，但他们刚刚发现了这种物种，并且揭示了 slu ,,海藻和微生物之间的复杂关系。

最终，有毒化学物质允许捕食者和猎物在珊瑚礁上共存，增加其多样性。这很重要，因为不同的生态系统更稳定，更有弹性。更好地了解多样性的驱动因素将有助于珊瑚礁管理和保护。

作为海洋科学家，我们也研究海洋中的化学防御。我们佐治亚理工学院的实验室小组探讨了海洋生物如何使用化学信号来解决竞争，疾病，捕食和繁殖等关键问题。这就是我们对这种新细菌的发现感到特别兴奋的原因。

威廉·哈珀·皮斯(William Harper Pease)在1871年对该物种的原始描述中描绘了Elysia rufescens。图片来源：https：//en.wikipedia.org/wiki/Elysia_rufescens

化学防御的起源

在杂志上发表的报告科学，研究人员在普林斯顿大学和马里兰大学发现一组充分研究的有毒防御物质中，kahalalides，实际上是由一个生产海藻的一个特定物种的细胞内生活的细菌。

在科学界早就推测细菌可能是负责生产的kahalalides。因此，发现产生kahalalide的细菌 - 属于黄杆菌属 - 已经解决了长期存在的科学谜团。

Bryopsis为细菌提供了安全的环境和生命所必需的化学结构单元以及制造kahalalides。作为回报，细菌产生藻类的毒素，保护它们免受饥饿的鱼类冲刷珊瑚礁。但是海藻并不是唯一受益于这种安排的生物。

最初在20世纪90年代初发现的kahalalides 也保护了消耗它的海slu E(Elysia rufescens)。海slu the从藻类中积累毒素，然后保护它们免受捕食者的侵害。

发现细菌和海藻之间的共生以产生化学防御是值得注意的。有许多细菌生活在无脊椎动物细胞(如海绵)和制造有毒化学物质的例子中，但是生活在海藻细胞中产生毒素的细菌的伙伴关系是不寻常的。

这一发现为我们理解生成塑造珊瑚礁生态系统的化学物质的生态关系类型增添了新的内容。

我们的实验室拥有一支由海洋化学家，微生物学家和生态学家组成的热情的多学科团队，致力于了解化学品如何促进海洋环境中物种之间的相互作用。

我们还利用生态学的见解指导从海洋生物中发现新型药物。海洋生物与其环境相互作用的化学物质，包括保护它们免受捕食者侵害的毒素，往往显示出有前途的医学应用。事实上，毒性最大的kahalalide，kahalalide F，一直是治疗癌症和牛皮癣的临床试验的焦点。

目前，我们与南太平洋大学Katy Soapi领导的一个研究小组合作，在斐济和所罗门群岛进行实地考察。在那里你可以找到我们潜水进行生态实验或收集藻类和珊瑚微生物带回实验室学习。

在我们的野外工作过程中，我们有机会观察到Bryopsis，并被它的可爱程度所震惊，它以鲜艳的绿色与珊瑚礁的粉红色，灰色，棕色和蓝色相映成趣。

kahalalides的故事是一个很好的提醒，即使海藻相关的细菌可能是人眼看不到的，捕食捕食者，微生物及其化学物质在塑造珊瑚礁结构和多样性方面发挥着重要作用，允许有机体在面对掠夺。