19世紀末，科學家被他們(men) 在某些溫帶海洋動物組織中觀察到的一些“黃色細胞”難住了，這些動物包括海葵、珊瑚和水母。

共生藻類的“黃色細胞”。| 圖片來源：Matthew R. Nitschke via PennState

他們(men) 開始好奇，這些細胞是動物的一部分，還是一類獨立的生物？如果它們(men) 真的是一類獨立的生物，那麽(me) 它們(men) 究竟是“寄生蟲”，還是會(hui) 給宿主帶來一些好處的東(dong) 西？

1882年，在發表於(yu) 《自然》雜誌的一篇論文中，愛丁堡大學的生物學家帕特裏克·格迪斯（Patrick Geddes）提出，這些細胞不僅(jin) 是獨立於(yu) 宿主的截然不同的實體(ti) ，而且對它們(men) 所生活的動物也是有益的。他將它們(men) 歸類為(wei) 一個(ge) 新的屬，被命名為(wei) Philozoon。這個(ge) 詞來自希臘語phileo和zoon的結合，前者的意思是“友愛”，而zoon則代表“動物”。

34歲的帕特裏克·格迪斯的肖像，此時距離他發現“黃細胞”已經過去了幾年。| 圖片來源：LIBRARYBLOGS.IS.ED.AC.UK via PennState

然而不久之後，格迪斯很快改變了職業(ye) 方向， 成了城市規劃和設計方麵的先鋒。隨著時間的推移，格迪斯在生物學上的貢獻基本上被遺忘了，而Philozoon這個(ge) 名字也鮮少被提及。

如今，在格迪斯的論文發表一個(ge) 多世紀後，一組國際研究團隊重新研究了這些“黃色細胞”，這些細胞被確定為(wei) 共生藻科（Symbiodiniaceae）中的光合藻類，它們(men) 也被稱為(wei) 微藻共生體(ti) ，能夠幫助動物進行光合作用。

在近日發表於(yu) 《歐洲藻類學雜誌》的論文中，團隊利用現代技術全麵地描述了格迪斯所研究的兩(liang) 種藻類及6種相關(guan) 的新藻類，將被“塵封多年”的Philozoon屬再次帶到了我們(men) 眼前。

事實上，我們(men) 現在已經知道，微生物與(yu) 大量多細胞生物都存在著共生關(guan) 係，比如，組成我們(men) 人類腸道微生物組的細菌對我們(men) 的整體(ti) 健康至關(guan) 重要。但對於(yu) 格迪斯來說，他在那個(ge) 時代認識到動物體(ti) 內(nei) 的“黃細胞”的生態意義(yi) 絕對是走在時代前列的。

在新的研究中，團隊從(cong) 世界各地采集了各種動物樣本，包括軟珊瑚、石珊瑚、水母和海葵。他們(men) 還從(cong) 意大利獲得了一些樣本，那裏正是格迪斯首次進行他的原始研究的地方。

來自意大利那不勒斯的水母Cotylorhiza tuberculata體(ti) 內(nei) 帶有共生藻類Philozoon medusarum。| 圖片來源：MARCO CANNAVACCIUOLO via PennState

科學家利用遺傳(chuan) 信息、外在的物理形態特征、生態特性以及地理分布等特點來定義(yi) 豐(feng) 富的Philozoon屬。他們(men) 發現，這些藻類存在於(yu) 大量動物體(ti) 內(nei) ，而這些動物的分布格外廣泛，從(cong) 地中海到新西蘭(lan) 再到智利都有它們(men) 的身影。這一事實讓團隊意識到這些共生體(ti) 的廣泛存在和分布。

團隊記錄到，在分布範圍的最北和最南的緯度上，Philozoon屬所經曆的水溫在冬季甚至可能低至4攝氏度，而在夏季，最高溫度可以接近32攝氏度。

地中海的單體(ti) 珊瑚Balanophyllia europaea帶有Philozoon balanophyllum。| 圖片來源：PILAR CASADO-AMEZÚA via PennState

共生藻科中的大多數藻類原本被認為(wei) 是以熱帶藻類為(wei) 主，在熱帶，它們(men) 對珊瑚礁的形成至關(guan) 重要。因此，在較寒冷的水域中發現並描述這些新物種強調了這些共生藻類在廣泛的環境條件下進化和生活的能力。

科學家認為(wei) ，這些藻類有能力承受很大範圍的溫度，可能是由於(yu) 它們(men) 在上新世晚期和更新世的較冷時期變得更為(wei) 多樣化。這種對一係列溫度的適應可以保護它們(men) 以及與(yu) 之相關(guan) 的動物，免受氣候變化的某些影響。類似的，對高緯度環境的適應可能使Philozoon屬的物種能夠承受未來大氣二氧化碳水平的上升，這也有助於(yu) 它們(men) 抵禦海洋酸化的某些影響。

參與(yu) 研究的生物學家托德·拉熱奈斯（Todd LaJeunesse）指出，盡管在19世紀末，其他一些科學家也在研究這些“黃細胞”，但格迪斯明確地認識到了擺在他麵前的證據的全部意義(yi) 。

在描述細胞和宿主動物之間的聯係時，格迪斯稱它們(men) 為(wei) “動物地衣”，並寫(xie) 道，“這種聯係遠比地衣中真菌和藻類的聯係要複雜得多，它在生理學上確實是獨一無二的，甚至是動植物之間相互作用的最高發展形式”。格迪斯在當時極力主張，這些藻類是自然界中的共生。

地中海的海葵Anemonia viridis體(ti) 內(nei) 發現了共生藻Philozoon actiniarum。| 圖片來源：PILAR CASADO-AMEZÚA via PennState

現在，利用先進的分子遺傳(chuan) 技術，在它們(men) 被發現一個(ge) 多世紀後，這些藻類的“真麵目”終於(yu) 被揭開。

團隊認為(wei) ，仔細鑒定和分類共生藻類，對於(yu) 了解依賴這些生物生存的海洋動物的生物學和進化至關(guan) 重要。這也為(wei) 廣泛研究溫帶海洋生態係統中動物-藻類共生的生態作用奠定了基礎。

來源：原理

#創作團隊：

編譯：Måka

#參考來源：

https://news.psu.edu/story/662867/2021/07/01/research/scientists-resurrect-forgotten-genus-algae-living-marine-animals

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09670262.2021.1914863

#圖片來源：

封麵及文首：Matthew R. Nitschke via PennState

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