中国科学院南海海洋研究所揭示海参获取海底沉积物营养机制
中国科学院南海海洋研究所揭示海参获取海底沉积物营养机制
海参是海洋底栖生态系统中的重要成员，被誉为海底的"清道夫"。它们通过大量摄入和排泄海底沉积物，不仅能够吸收其中的有机物，还能净化海底基质，维持生态平衡并减少珊瑚病害的发生。然而，海参如何从营养匮乏的海底沉积物中获取足够营养的机制一直是个谜。最近，中国科学院南海海洋研究所的研究团队在这一领域取得了重要突破。
海参是海洋底栖生态系统中最主要的沉积物摄食动物，通过大量摄入和排泄海底沉积物，吸收其中的有机物并净化海底基质，维持海底生态系统平衡并减少珊瑚病害的发生，是海底的“清道夫”。但是，海参如何从营养匮乏的海底沉积中获得足够营养的机制，目前仍不清楚。
图2海参特有肠道型溶菌酶在细菌消化中的作用
在海参从海底沉积物摄食的细菌中，一部分作为食物被海参消化掉，而另一部分则作为共生细菌在海参肠道内定植，提供蛋白酶、脂肪酶等活性协助海参消化食物。与其他棘皮动物相比，海参基因组中出现了一类特有的i型溶菌酶，特异表达于肠道中，对所摄食沉积物中的细菌起到控制和消化作用（图2）。
这项科学发现不仅阐释了海参的沉积物摄食与营养获取机制，还具有重要的应用价值。研究结果可以为研发海参养殖不同阶段的人工饲料提供理论依据，同时也有助于通过增殖放流海参来净化海底环境、防止细菌性珊瑚病害暴发和珊瑚岛礁生态修复。
该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。
相关论文信息：
Pan WJ#, Wang X#, Ren CH#, Jiang X, Gong SQ, Xie ZY, Wong NK, Li XM, Huang JS, Fan DD, Luo P, Yang Y, Ren XY, Yu SZ, Qin Z, Wu XF, Huo D, Ma B, Liu Y, Zhang X, E ZX, Liang JX, Sun HY, Yuan LH, Liu XJ, Cheng CH, Long H, Li JL, Wang YH, Hu CQ, Chen T*. Sea Cucumbers and Their Symbiotic Microbiome Have Evolved to Feed on Seabed Sediments. Nature Communications. Nat Commun. 202415: 8825. doi: 10.1038/s41467-024-53205-5