珊瑚骨骼是重建过去海洋环境的重要载体之一，其元素与同位素组成被广泛用作温度、降雨、pH 等环境代用指标。以往研究已认识到，珊瑚骨骼的元素与同位素组成往往偏离无机沉淀条件下的平衡值，这种偏离被称为“生命效应”，通常归因于珊瑚钙化过程中所产生的瑞利分馏、动力学分馏以及离子主动运输等过程。但这些认识有一个共同的前提：进入骨骼的金属离子主要来自海水，生物过程改变的只是它们进入骨骼的方式。然而，珊瑚与虫黄藻的共生代谢本身也需要利用海水中的多种生源要素，因而会主动吸收和利用诸如镁、锌、铜和钼等类营养元素。这部分经过生物代谢的金属，是否也会进入骨骼、改变骨骼的组成？这一问题此前鲜有关注，却直接关系到我们对珊瑚骨骼金属元素及其同位素组成的解读，以及相关指标在古气候重建中的应用。

　　钼（Mo）是硝酸盐还原酶、固氮酶等关键酶的辅酶因子，直接参与共生体的新陈代谢，是检验这一问题的理想对象。钼在海水中分布均一，同位素组成（δ⁹⁸Mo）恒定，珊瑚骨骼δ⁹⁸Mo相对海水的任何偏离都很难完全用海水来源的变化解释。针对这一问题，中国科学院广州地球化学研究所韦刚健研究员团队联合中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队，对南海北部采集的活体枝状鹿角珊瑚，进行了宿主组织、共生虫黄藻和骨骼三个组分的分离，开展了配对的 Mo 含量与 δ⁹⁸Mo测定，并结合现代和化石滨珊瑚的千年尺度重建记录，揭示了共生体代谢对骨骼 Mo 同位素的控制机制。

　　研究获得以下主要认识：

　（1）珊瑚三个组分的 δ⁹⁸Mo 均显著低于海水，且虫黄藻较宿主组织进一步偏轻，指示 Mo 在共生体系内经历了逐级的生物分馏。虫黄藻与骨骼 δ⁹⁸Mo之间存在显著负相关，表明共生体对轻 Mo 的优先摄取主导了可供骨骼利用的 Mo 的同位素组成（图1）。

　（2）质量平衡模型显示，直接来自海水的 Mo 对骨骼的贡献不足三成，其余主要来自经共生体代谢处理过的体内Mo库。骨骼 Mo 含量越高， δ⁹⁸Mo越低，二者呈显著的幂函数负相关，符合瑞利分馏的特征：共生体代谢越活跃，体内Mo库被消耗得越多，残余的Mo越少、同位素越重。这一关系在枝状珊瑚与块状滨珊瑚、在不同珊瑚礁区均成立，说明共生体对Mo元素利用所导致的瑞利分馏是造礁珊瑚的普遍特征（图3）。

　（3）在滨珊瑚千年化石记录中，骨骼 δ⁹⁸Mo 与 Sr/Ca 重建的海表温度正相关：中世纪暖期（MCA）δ⁹⁸Mo 偏高、Mo 含量偏低，小冰期（LIA）则相反。在本研究覆盖的温度区间内（低于珊瑚光合作用的热最适温度），增温增强了虫黄藻代谢活动，从而驱动骨骼 δ⁹⁸Mo 升高，意味着骨骼 δ⁹⁸Mo 记录的是共生体代谢强度随气候的调制（图2）。

 该研究表明，珊瑚骨骼中的部分微量金属并非单一来自于海水，而是携带了经共生体代谢处理后的信息；骨骼δ⁹⁸Mo 由此有望成为示踪共生体代谢活动的新指标。更重要的是，本研究建立的“珊瑚多组分配对测量”方法，为逐一厘清其他生物活性金属（如 Zn、Cu）在珊瑚骨骼中的生物来源占比提供了可行途径，对理解珊瑚钙化机制与准确运用骨骼地球化学指标具有重要意义。

 相关成果发表于国际地学期刊 Geophysical Research Letters。中国科学院广州地球化学研究所为论文第一完成单位，陈雪霏副研究员为第一作者，邓文峰研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技B类专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划及广州地化所涂光炽优秀青年学者计划资助。

 论文信息：

 Chen, X.（陈雪霏）, Deng, W. （邓文峰）, Wang, Z.（王志兵）, Guo, Y.（郭炀锐）, Li, J.（李杰）, Yu, X.（俞晓磊）, Huang H.（黄晖）, Wei, G.（韦刚健）. 2026. Symbiont-mediated molybdenum cycling shapes coral skeletal Mo isotopes. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL123572

　　 论文链接:https://doi.org/10.1029/2026GL123572

图1. 珊瑚宿主组织、虫黄藻与骨骼的 Mo 含量及δ⁹⁸Mo

图2. 滨珊瑚千年尺度记录

图3. 骨骼 Mo 含量与 δ⁹⁸Mo 的幂函数关系