百年前的黄色细胞之谜终于被破解

　　19世纪末，科学家被他们在某些温带海洋动物组织中观察到的一些＂黄色细胞＂难住了，这些动物包括海葵、珊瑚和水母。
　　共生藻类的＂黄色细胞＂。| 图片来源：Matthew R. Nitschke via PennState
　　他们开始好奇，这些细胞是动物的一部分，还是一类独立的生物？如果它们真的是一类独立的生物，那么它们究竟是＂寄生虫＂，还是会给宿主带来一些好处的东西？
　　1882年，在发表于《自然》杂志的一篇论文中，爱丁堡大学的生物学家 帕特里克·格迪斯 （Patrick Geddes） 提出，这些细胞不仅是独立于宿主的截然不同的实体，而且对它们所生活的动物也是有益的。他将它们归类为一个新的属，被命名为 Philozoon  。这个词来自希腊语phileo和zoon的结合，前者的意思是＂友爱＂，而zoon则代表＂动物＂。
　　34岁的帕特里克·格迪斯的肖像，此时距离他发现＂黄细胞＂已经过去了几年。| 图片来源：LIBRARYBLOGS.IS.ED.AC.UK via PennState
　　然而不久之后，格迪斯很快改变了职业方向， 成了城市规划和设计方面的先锋。随着时间的推移，格迪斯在生物学上的贡献基本上被遗忘了，而  Philozoon  这个名字也鲜少被提及。
　　如今，在格迪斯的论文发表一个多世纪后，一组国际研究团队重新研究了这些＂黄色细胞＂，这些细胞被确定为共生藻科 （Symbiodiniaceae） 中的光合藻类，它们也被称为微藻共生体，能够帮助动物进行光合作用 。
　　在近日发表于《欧洲藻类学杂志》的论文中，团队利用现代技术全面地描述了格迪斯所研究的两种藻类及6种相关的新藻类，将被＂尘封多年＂的  Philozoon  属再次带到了我们眼前。
　　事实上，我们现在已经知道， 微生物与大量多细胞生物都存在着共生关系 ，比如，组成我们人类肠道微生物组的细菌对我们的整体健康至关重要。但对于格迪斯来说，他在那个时代认识到动物体内的＂黄细胞＂的生态意义绝对是走在时代前列的。
　　在新的研究中，团队从世界各地采集了各种动物样本，包括软珊瑚、石珊瑚、水母和海葵。他们还从意大利获得了一些样本，那里正是格迪斯首次进行他的原始研究的地方。
　　来自意大利那不勒斯的水母  Cotylorhiza tuberculata  体内带有共生藻类  Philozoon medusarum  。| 图片来源：MARCO CANNAVACCIUOLO via PennState
　　科学家利用遗传信息、外在的物理形态特征、生态特性以及地理分布等特点来定义丰富的  Philozoon  属。他们发现， 这些藻类存在于大量动物体内，而这些动物的分布格外广泛 ，从地中海到新西兰再到智利都有它们的身影。这一事实让团队意识到这些共生体的广泛存在和分布 。
　　团队记录到，在分布范围的最北和最南的纬度上，  Philozoon  属所经历的水温在冬季甚至可能低至4摄氏度，而在夏季，最高温度可以接近32摄氏度。
　　地中海的单体珊瑚  Balanophyllia europaea  带有  Philozoon balanophyllum  。| 图片来源：PILAR CASADO-AMEZÚA via PennState
　　共生藻科中的大多数藻类原本被认为是以热带藻类为主，在热带，它们对珊瑚礁的形成至关重要。因此，在较寒冷的水域中发现并描述这些新物种强调了 这些共生藻类在广泛的环境条件下进化和生活的能力 。
　　科学家认为，这些藻类有能力承受很大范围的温度，可能是由于它们在上新世晚期和更新世的较冷时期变得更为多样化。 这种对一系列温度的适应可以保护它们以及与之相关的动物，免受气候变化的某些影响 。类似的，对高纬度环境的适应可能使 Philozoon 属的物种能够承受未来大气二氧化碳水平的上升，这也有助于它们抵御海洋酸化的某些影响 。
　　参与研究的生物学家 托德·拉热奈斯 （Todd LaJeunesse） 指出，尽管在19世纪末，其他一些科学家也在研究这些＂黄细胞＂，但格迪斯明确地认识到了摆在他面前的证据的全部意义。
　　在描述细胞和宿主动物之间的联系时，格迪斯称它们为＂ 动物地衣 ＂，并写道，＂这种联系远比地衣中真菌和藻类的联系要复杂得多，它在生理学上确实是独一无二的，甚至是动植物之间相互作用的最高发展形式＂。格迪斯在当时极力主张，这些藻类是自然界中的共生。
　　地中海的海葵  Anemonia viridis  体内发现了共生藻  Philozoon actiniarum  。| 图片来源：PILAR CASADO-AMEZÚA via PennState
　　现在，利用先进的分子遗传技术，在它们被发现一个多世纪后，这些藻类的＂真面目＂终于被揭开。
　　团队认为，仔细鉴定和分类共生藻类，对于了解依赖这些生物生存的海洋动物的生物学和进化至关重要。这也为广泛研究温带海洋生态系统中动物-藻类共生的生态作用奠定了基础。
　　#创作团队：
　　编译：Måka
　　#参考来源：
　　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
　　#图片来源：
　　封面及文首：Matthew R. Nitschke via PennState