Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Некоторые виды кораллов могут оказаться более устойчивыми к изменению климата

Некоторые виды кораллов могут оказаться более устойчивыми к изменению климата
Некоторые виды кораллов могут оказаться более устойчивыми к изменению климата

Некоторые виды кораллов могут быть устойчивыми к морским волнам тепла, «помня» как они пережили предыдущие, показывают исследования ученых Университета штата Орегон.

Исследование также содержит доказательства того, что реакция экологической памяти, вероятно, связана с микробными сообществами, обитающими среди кораллов.

Результаты опубликованы в журнале Global Change Biology важны, поскольку коралловые рифы, имеющие решающее значение для функционирования планеты Земля, приходят в упадок из-за целого ряда антропогенных воздействий, включая изменение климата, говорится в исследовании’ ;ведущий автор, Алекс Вомпе.

«Очень важно понять, как быстро рифы могут адаптироваться к все более частым и повторяющимся воздействиям, таким как морские волны тепла,» — сказал Вомпе, аспирант, работающий в лаборатории профессора микробиологии Ребекки Веги Тербер. «Микробиомы, живущие внутри коралловых хозяев, могут быть ключевым компонентом быстрой адаптации».

Волны тепла, вероятно, увеличатся по частоте и интенсивности из-за изменения климата, добавил он. Замедление скорости кораллового покрова и утраты видов — главная природоохранная цель, а прогнозирование и разработка жароустойчивости — два важных инструмента.

По словам Вомпе, знание роли, которую микробы играют в адаптации, может помочь в разведении и посадке кораллов. Более глубокое понимание микробных процессов и организмов, ответственных за экологическую память, также может помочь в разработке пробиотиков и/или протоколов мониторинга для оценки и воздействия на качество экологической памяти отдельных колоний кораллов.

Коралловые рифы занимают менее 1% площади океана, но являются домом для почти четверти всех известных морских видов. Они также помогают регулировать уровень углекислого газа в море и являются важным источником для ученых, ищущих новые лекарства.

Кораллы состоят из взаимосвязанных животных-хозяев, называемых полипами, в клетках которых находятся микроскопические водоросли. В кораллах также обитают функционально и таксономически разнообразные бактерии, вирусы, археи и микроэукариоты. Сообщество бактерий и архей, живущих внутри кораллов, называется коралловым микробиомом.

Симбиоз является основой экосистемы коралловых рифов, поскольку эти микробы приносят пользу коралловым хозяевам, помогая в круговороте углерода, азота и серы, обеспечивая необходимые витаминные добавки и защищая от патогенов. коралловые полипы, в свою очередь, обеспечивают питание и защиту водорослей и бактерий.

Изменение климата угрожает коралловым рифам отчасти потому, что некоторые взаимоотношения между кораллами и их микробами могут ухудшиться из-за потепления океанов до такой степени растворения — коллапс партнерства хозяина и микроба, что приводит к явлению, известному как обесцвечивание кораллов.

«Но Acropora retusa, распространенный вид кораллов на Моорорском коралловом рифе, который мы изучали, похоже, имеет мощная реакция экологической памяти на волны тепла, в которых, по-видимому, играет роль микробиом», — сказал Вомпе. «Это означает, что некоторые виды кораллов могут оказаться более устойчивыми к изменению климата, чем считалось ранее».

Вомпе, Вега Тербер и их коллеги из ОГУ, Калифорнийского университета, Санта-Барбары, Университета штата Аризона и Университета Эссекса провели пять лет, изучая 200 коралловых колоний на рифе на северном берегу Моореи, Французская Полинезия. Моореа — остров в южной части Тихого океана, примерно на полпути между Австралией и Южной Америкой.

По словам исследователей, учитывая недавнюю историю рифа, он предоставил уникальную возможность изучить реакцию тепловых волн.

В 2010 году морская звезда «терновый венец» и циклон уничтожили более 99% кораллов, фактически нажав кнопку сброса на рифе. Кораллы восстановились и пережили сравнительно незначительные волны тепла в 2016 и 2017 годах, прежде чем в период с декабря 2018 года по июль 2019 года они испытали самую сильную морскую волну тепла в этом районе за всю зарегистрированную историю.

Вскоре последовала вторая по силе волна тепла, которая пришлась на период с февраля по июль 2020 года.

«Мы заметили, что некоторые виды кораллов, по-видимому, запоминают воздействие прошлых морских тепловых волн и сохраняют более высокий уровень здоровья в последующем. жара, » — сказала Вега Тербер. «А реакция памяти Acropora retusa была тесно связана с изменениями в ее микробиоме, что подтверждает идею о том, что микробное сообщество принимает участие в этом процессе».

Кораллы цветной капусты рода Pocillopora сохраняли хорошее здоровье во время жары, а их микробиомы также демонстрировали реакцию экологической памяти, отметила она. . Они были обеспокоены первой волной тепла в 2019 году, но вернулись в состояние, в котором они находились до волнения, несмотря на вторую волну тепла в 2020 году.

«Члены коралловых микробных сообществ обладают уникальными биологическими особенностями, которые делают их более адаптируемыми и отзывчивыми к изменениям окружающей среды — короткие циклы генерации, большие размеры популяций и разнообразный метаболический потенциал», — говорит он. — сказала Вега Тербер. «У двух из трех видов кораллов, на которых мы сосредоточились, мы выявили начальную устойчивость микробиома, акклиматизацию хозяина и микробиома или развили устойчивость микробиома к повторяющемуся тепловому стрессу. Последние две модели согласуются с концепцией экологической памяти».

Другими исследователями штата Орегон, участвовавшими в исследовании, были Томас Шарптон, Ханна Эпштейн и Эмили Шмельцер. Шарптон — доцент кафедры микробиологии и статистики; Во время исследования Эпштейн был докторантом-исследователем, а сейчас преподает в Университете Эссекса; Шмельцер, аспирант лаборатории Веги Тербер, окончила учебу и работает биологом в Геологической службе США.

Теги: океан, растения

В тренде