对于牡蛎而言，维持有利于钙化的体内化学环境，是形成坚硬外壳的关键。哈佛大学研究团队最新研究提出，牡蛎可能并非完全依靠自身完成这一过程，而是与微生物协同调节体内环境。相关论文已发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

聚焦牡蛎的稳态调节能力

论文第一作者、吉尔古伊斯生态生理学、生物地球化学与工程实验室博士后Andrea Unzueta Martinez表示，牡蛎能够调节体内pH值，从而在外部海水pH随潮汐变化时仍维持体内稳态。她在此前研究牡蛎常驻微生物的基础上，进一步提出问题：这些微生物是否参与了宿主的化学调节过程。

她的研究首先评估了双壳类动物自身维持稳态的能力，尤其是在涨潮期间外部环境更酸性的情况下。她指出，尽管牡蛎具备完成化学调节所需的遗传机制，但过去研究较少考虑微生物可能在其中发挥作用的可能性。

在封闭液体囊中发现微生物群落

研究团队将注意力集中在牡蛎软体与壳连接处的液体囊。Unzueta Martinez称，该区域液体与外部环境隔绝，随机海水微生物难以进入，研究人员此前并不清楚这些微生物如何进入并在其中存在。

为获取样本，她设计并使用一种带密封端口的导管装置，使样本能够单向进入采集系统，从而获得含微生物的液体样本。

微生物与宿主基因表达出现同步变化

通过对牡蛎及其微生物的分析，研究人员观察到微生物与牡蛎存在基因表达同步激活的现象。Unzueta Martinez表示，更引人关注的是，微生物表达的一些基因已知与碳酸钙沉淀相关，而碳酸钙正是牡蛎壳的主要成分。

研究还发现，当微生物被激活时，宿主牡蛎开始表达与神经免疫系统相关的基因。该系统通常用于识别外来物体（包括微生物）并参与清除过程，但在部分动物中也可能用于通过化学信号与有益微生物进行交流。Unzueta Martinez据此提出疑问：宿主是否可能通过神经免疫系统与微生物组沟通，从而协调化学调节。

下一步将研究深海极端环境双壳类

Unzueta Martinez表示，后续希望将研究扩展至深海热液喷口等极端环境中的双壳类动物，例如Bathymodiolus贻贝和Calyptogena蛤蜊。她称，这些动物同样拥有微生物组且能在极端环境中生存，为观察“宿主—微生物组—环境化学调节”三者关系在不同环境下的表现提供了机会。

哈佛微生物科学计划联合主任、器官与进化生物学教授Peter R. Girguis表示，这项研究为理解动物与微生物的协作提供了新的视角。他指出，人们常将关键生理功能归因于动物自身，但在更细致的观察中，微生物可能参与动物的部分过程。

或为理解海洋酸化背景下的适应机制提供线索

Girguis还表示，这一发现也提示，微生物并不总与疾病相关，许多微生物对宿主具有益处，例如在消化过程中的作用。他认为，如果能够理清免疫“语言”相对简单的牡蛎如何与微生物交流，将有助于理解牡蛎的适应能力。

在海洋酸化背景下，研究团队认为这种伙伴关系可能具有重要意义。Girguis解释称，随着海洋pH下降，动物维持生理功能的能量成本会上升；若微生物能够分担部分工作，帮助创造有利于壳体生长的条件，而微生物也因获得相对安全的栖息地而受益，这种互利关系可能成为适应环境变化的一种机制线索。