泰国可兰岛珊瑚礁中五彩缤纷的珊瑚。德国埃尔朗根—纽伦堡大学Wolfgang Kiessling教授供图

湖北日报讯（记者张歆、通讯员王俊芳）生物的共生关系是天生的吗？日前，中国地质大学（武汉）地质微生物与环境全国重点实验室陈中强教授团队联合德国埃尔朗根—纽伦堡大学、英国布里斯托大学团队的研究模拟了在长达五亿年地质历史中，珊瑚与光合微生物之间的共生关系，认为珊瑚与虫黄藻的共生关系并非天生，而是被环境变迁“激活”。

现代热带海洋中的珊瑚与虫黄藻互惠共生。虫黄藻通过光合作用为珊瑚供给能量，支撑珊瑚快速造礁、抢占海洋生态优势位，珊瑚则为虫黄藻提供居住空间和光合作用所需的原料。离开了虫黄藻，珊瑚在几天到几周内就会“白化”死亡，而虫黄藻脱离珊瑚也很难在海洋中独立存活。

但这一共生关系并非贯穿整个演化历史。研究团队还原了数亿年来珊瑚种群的演化动态。结果显示，珊瑚生态格局曾发生重大转折：古生代海洋中，不依赖光合作用的非光共生珊瑚占据绝对主导地位；直至中生代，光共生珊瑚才逐步崛起，并在新生代彻底成为海洋珊瑚群落的主流类群。

研究团队负责人陈中强解释，中生代是珊瑚演化的关键分水岭。在此之前，海水温度、海水化学条件等外部环境是决定珊瑚存亡的核心因素，环境剧变可直接重创珊瑚种群；在此之后，海洋环境趋于稳定，种间竞争、群落生态结构等生物内部相互作用成为主导因子，珊瑚与虫黄藻的共生优势才真正被激活，推动光共生珊瑚大规模扩张。

此外，研究还发现，古生代时期，海水高温会显著提升珊瑚灭绝风险，温度与灭绝率呈正相关；进入中新生代后，海水温和升温反而成为珊瑚繁衍扩张的有利条件。这也证明，珊瑚本身适配温暖海洋环境，但无法承受快速极端升温。

该研究进一步显示，不同珊瑚类群应对环境胁迫的能力差异显著，珊瑚生存筛选规则会随环境动态变化。

“现代珊瑚礁的繁盛，从来不是单一生物进化性状造就，而是生物演化创新与地球长期环境变化双向适配的结果。”陈中强表示，以往研究者片面认为共生关系永远利好珊瑚，却忽略了环境变迁会彻底改写生物生存规则。

当前，全球变暖引发珊瑚大规模白化，海洋酸化持续侵蚀珊瑚骨骼，全球珊瑚礁生态系统持续退化。研究从深时地质视角厘清珊瑚适应规律，能够帮助科研人员预判珊瑚种群演化趋势，精准筛选耐高温抗性珊瑚，为珊瑚礁生态修复与海洋气候保护提供关键理论支撑。

据悉，论文的第一作者为地质微生物与环境全国重点实验室2025级直博生韦振晟，陈中强教授为通讯作者。相关工作得到国家研发计划项目、自然科学基金委重点项目、国家留学基金委创新交流项目和中国地质大学（武汉）自主创新资助项目的支持。

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