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Science:美学者发表珊瑚骨骼发育研究论文

摘要 : 2017年6月2日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国罗格斯大学Stanislas Von Euw研究员的一篇研究论文,论文报道了珊瑚骨骼发育的论文

2017年6月2日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国罗格斯大学Stanislas Von Euw研究员的一篇研究论文,论文报道了珊瑚骨骼发育的论文。

长期以来,有关如何形成珊瑚骨骼的争论终于有可能得以平息,因为据新的研究报道,这些骨骼结构是由生物学过程控制的而非一个无生命的过程。珊瑚受到海洋酸化和暖化等因素的威胁,但要预测这些威胁的严重程度需要了解珊瑚是如何形成其碳酸盐骨骼的。有关珊瑚如何通过沉积来形成其以文石形式存在的碳酸钙骨骼有两种流行的理论:地球化学家通常赞成它是由化学反应驱动的物理化学过程,而生物学家则支持该过程受到生物学机制的控制,即蛋白质在起作用。为了更好地了解所发生的过程,Stanislas Von Euw和同事使用了一系列不同的成像技术来研究萼形柱珊瑚(Stylophora pistillata)的骨骼发育;萼形柱珊瑚是印度洋-太平洋中的一种常见珊瑚。详细的成像揭示,珊瑚骨骼的纤维源自有机物质。据作者报告,沿着这些有机物质表面分布的是“未长成的”文石颗粒,它们充当的是珊瑚骨骼结构的前体。基于这些结果,他们提出,珊瑚可能在面对环境改变时保留了形成文石骨骼的代谢能力,这一能力比通常假设的要更大。

原文链接:

Biological control of aragonite formation in stony corals

原文摘要:

Little is known about how stony corals build their calcareous skeletons. There are two prevailing hypotheses: that it is a physicochemically dominated process and that it is a biologically mediated one. Using a combination of ultrahigh-resolution three-dimensional imaging and two-dimensional solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we show that mineral deposition is biologically driven. Randomly arranged, amorphous nanoparticles are initially deposited in microenvironments enriched in organic material; they then aggregate and form ordered aragonitic structures through crystal growth by particle attachment. Our NMR results are consistent with heterogeneous nucleation of the solid mineral phase driven by coral acid-rich proteins. Such a mechanism suggests that stony corals may be able to sustain calcification even under lower pH conditions that do not favor the inorganic precipitation of aragonite.

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