珊瑚礁虽覆盖海底面积不足1%，却承载了地球三分之一以上的海洋动植物物种。随着海洋温度上升，珊瑚礁生态系统的多样性正面临压力。资料显示，自20世纪50年代以来，全球约一半珊瑚已经消失。

除肉眼可见的珊瑚礁生物外，大量与珊瑚、海绵等礁栖生物共生的微生物同样处于风险之中。研究人员指出，这些微生物在与宿主互利共生的过程中，会产生用于抵御病原体、捕食者和竞争者的天然产物，而相关化合物可能具有潜在的人类应用价值。

《自然》杂志近日发表的一项研究对这一潜在“天然药房”的规模给出更具体的证据。该研究由ETH苏黎世的Sunagawa Shinichi与Jörn Piel团队牵头，联合洛桑联邦理工学院的Lucas Paoli以及Tara Pacific联盟开展，目标是识别珊瑚相关微生物中具备产生新型物质能力的物种。

研究团队分析了约十年前科研船Tara在太平洋采集的800多个珊瑚样本，样本主要来自造礁火珊瑚或石珊瑚。研究人员首先对样本中的微生物DNA片段进行测序，并借助ETH苏黎世的高性能计算资源重建出645种不同细菌和古菌的基因组。Sunagawa表示，其中超过99%的物种此前没有基因组信息，基本属于科学界尚未掌握的对象。

研究还将珊瑚样本中的微生物与开阔海洋水样进行对比。结果显示，这些微生物并非在太平洋广泛分布，而是主要存在于珊瑚礁环境中，并且往往与特定珊瑚类型相关，不同珊瑚属之间的微生物组几乎没有重叠。Sunagawa称，这些微生物通常栖息在珊瑚宿主表面和胃腔，形成复杂生态系统，类似人类皮肤与肠道的微生物组。

在物种识别之外，研究进一步分析了这些微生物可能产生的生化物质。通过对天然产物合成相关基因“蓝图”的梳理，团队发现珊瑚礁微生物基因组所呈现的天然产物生产潜力，超过此前在整个开阔海洋中观察到的水平。研究人员认为，这可能与珊瑚礁环境中生命密度高、竞争激烈有关，在拥挤生态位中，具备多样化化学防御能力的生物更具优势。

研究人员同时强调，目前结果仍仅覆盖三个珊瑚属，而已知珊瑚属有数百个、物种达数千种；此外，海绵、软体动物和藻类等海洋生物的微生物组也尚未得到充分研究。团队对相关知识空白及其潜在影响表示担忧，认为若珊瑚礁生物多样性继续下降，可能导致大量尚未被认识的微生物物种不可逆转地流失。

Piel表示，珊瑚礁的分子层面研究为生物技术和医学应用提供了巨大潜力。Sunagawa则指出，保护珊瑚礁时，微生物组的保护同样重要。