앙골라 감기의 영양 생태

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9933(2023) 이 기사 인용

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앙골라 마진(남동 대서양)의 냉수 산호초(CWC)는 Desmophyllum pertusum이 지배하며 저산소 조건에도 불구하고 다양한 관련 동물군을 지원합니다. 본 연구에서 우리는 상대적으로 알려지지 않은 CWC 지역의 영양 네트워크를 해독하기 위해 탄소 및 질소 안정 동위원소 분석(δ13C 및 δ15N)을 사용합니다. 산호초에서는 신선한 식물 분해체가 이용 가능하지만 δ15N 시그니처는 CWC(12.90 ± 1.00 ‰)가 부유 입자 유기 물질(SPOM)(4.23 ± 1.64 ‰)보다 두 영양 수준에 위치함을 나타내며 이는 CWC가 중간 식량 공급원에 크게 의존한다는 것을 의미합니다. 동물성 플랑크톤일 수도 있습니다. 극피동물과 다모류인 Eunice norvegica는 CWC와 해면에 대한 약탈적인 섭식 행동을 가리키는 높은 δ13C 시그니처(-14.00 ± 1.08 ‰)로 동일한 영양 길드를 차지하지만, 13C 농축 입자에 대한 유해한 섭식도 이 그룹에 중요할 수 있습니다. 해면은 가장 높은 δ15N 값(20.20 ± 1.87 ‰)을 나타냈는데, 이는 해면 조직에서 강렬한 질소 순환 과정을 추진하여 암초의 저산소 상태에 대처하는 데 도움이 되는 해면 홀로비온트와 박테리아 먹이의 역할 때문일 수 있습니다. 우리의 연구는 저산소 조건에서 CWC 산호초의 영양 상호 작용을 이해하기 위한 첫 번째 통찰력을 제공합니다.

냉수산호(CWC)는 기회주의적으로 현탁 먹이를 먹는 행동을 하는 종속 영양 자포동물입니다1. 식량이 제한된 심해에서 CWC 암초의 탄소 처리는 다른 인접한 서식지에 비해 더 높으며 영양 상호 작용은 암초 내의 다양한 기능 그룹 간의 유기 탄소 이동 및 순환에 기여하는 과정 중 하나입니다2. 지형에 의해 강화된 유체 역학4,5,6,7과 표층수를 깊은 곳으로 가져오는 수직 하강8은 CWC 암초로의 유기 탄소 수송 강화를 담당하는 메커니즘 중 일부이며 CWC 발생 및 분포9,10,11를 주도합니다.

Lophelia pertusa12로도 알려진 CWC Desmophyllum pertusum은 심해 생태계 공학 모델을 대표하는 3차원 복잡성을 지닌 생물적 프레임워크를 형성합니다15. 다른 프레임워크를 형성하는 CWC의 경우, D. pertusum 암초는 (i) 식량 공급 증가에 유리한 유체 역학이 강화된 지역에 여러 생태적 틈새가 있는 복잡한 서식지를 제공하여 관련 동물군의 지역 생물 다양성을 증가시킵니다. (ii) 암초의 그늘진 중앙 구역에서 유속과 난류를 국지적으로 감소시켜 먹이 포획23,24 및 유충 정착을 개선합니다.

Madrepora oculata26이 존재하는 D. pertusum25가 지배하는 번성하는 CWC 암초는 최근 앙골라 경계(남동 대서양)를 따라 수심 331~473m 사이에서 발견되었으며, 이는 지역 산소 최소대(OMZ)의 중심과 일치합니다. 앙골라 D. pertusum 산호초의 발견은 CWC가 매우 낮은 산소 농도(0.5 ~ 1.3 mL L−1)와 상대적으로 높은 온도(6.8 ~ 14.2 mL L−1)에서 발견된다는 점을 고려하여 이전에 가정된 종에 대한 생태학적 요구 사항 중 일부에 도전했습니다. °C)11,25,26. 저산소 조건에도 불구하고 앙골라 CWC 산호초는 번영하며 주로 해면동물, 팔산호, 반병태동물로 구성된 대형 및 거대 동물군 공동체를 보유하고 있습니다29,30. CWC의 영양 생태에 대한 대부분의 연구는 지중해31,32,33 및 북대서양34,35,36,37,38의 정상 산소 조건에서 발생하는 공동체에 대해 이용 가능하며 다른 심해 지역에 대한 정보는 부족합니다. 현재까지 최근 발견된 앙골라의 산호초에 대한 영양 연구는 수행되지 않았습니다.

이전 연구에 따르면 D. pertusum은 표면 1차 생산에서 발생하는 식물성 유기물(POM) 형태의 용존 유기물(DOM)39,40, 미립자 유기물(POM)을 비롯한 다양한 식품 공급원을 섭취할 수 있는 수동 현탁 공급 장치인 것으로 나타났습니다. 및 동물성 플랑크톤31,34,42,43,44,45. 앙골라 CWC 암초에서는 생산적인 용승 시스템46으로 인해 발생하는 고품질의 풍부한 유기물(OM)이 저서 공동체에 제공됩니다11. 이러한 풍부한 식량 공급은 앙골라 OMZ11,47,48,49 하에서 CWC 생존을 위한 핵심 메커니즘이 될 수 있습니다. Gori et al.50의 최근 연구에 따르면 앙골라의 D. pertusum은 탈산소 하에서 높은 호흡률을 유지할 수 있으며, 이는 이 종이 산호초의 환경 조건에 순응하고 지역적으로 적응한다는 것을 시사합니다. 저산소증에 대한 저서 생물의 제안된 적응 중 일부에는 신체 크기 및 모양의 변화47,49, 에너지 대사 경로의 변화49,50뿐만 아니라 무산소 함유 박테리아와의 공생 연관성이 포함될 수 있습니다51,52,53. 우리가 아는 한, CWC 및 관련 동물군의 영양 생태에 대한 OMZ의 영향은 아직 설명되지 않았습니다. 그러나 OMZ의 영양 거미줄에 대한 이전 연구에서는 특히 질화 및 탈질화 박테리아의 역할을 통해 저산소 조건56에서 저서 유기체에 OM을 전달하는 데 있어 미생물 매개 영양 과정54,57의 중요성이 나타났습니다. 따라서 앙골라 CWC 암초의 영양 상호 작용을 조사하면 이러한 지역 사회에서 사용할 수 있는 식량 공급원과 OMZ의 CWC 암초 영양 웹이 산소가 더 많은 지역의 영양 웹과 어떻게 다른지에 대한 새로운 이해를 제공할 수 있습니다.