Бактерии повышают устойчивость кораллов к изменению климата

Коралловые рифы — хрупкие экосистемы, чувствительные к влиянию человека, включая изменение климата. Даже если потепление не превысит 1,5–2 °C (предел, установленный IPCC), более 70% коралловых экосистем могут быть утрачены.

Кораллы — метаорганизмы: они тесно взаимодействуют с бактериями и микроводорослями, что помогает им в питании, метаболизме и иммунной защите. Поскольку кораллы ведут прикреплённый образ жизни, они вынуждены адаптироваться к местным условиям, и микроорганизмы играют в этом ключевую роль.

Исследовательская группа под руководством профессора Кристиана Фульштра из Констанцского университета изучила два вида кораллов с разными стратегиями взаимодействия с бактериями:

• Acropora hemprichii — предположительно гибко ассоциируется с бактериями.
• Pocillopora verrucosa — имеет стабильные бактериальные сообщества независимо от условий.

В ходе 21-месячного эксперимента в Красном море фрагменты одних и тех же колоний кораллов пересаживали в среды с разной степенью антропогенного влияния. Это позволило изолировать влияние среды, так как генетический материал образцов был идентичен.

Результаты подтвердили гипотезу:

• Кораллы-генералисты (A. hemprichii) гибко меняют ассоциированные бактериальные сообщества в ответ на изменение условий.
• Кораллы-специалисты (P. verrucosa) сохраняют стабильные бактериальные сообщества повсюду.

Способность генералистов к адаптации даёт повод для оптимизма: эволюционная адаптация происходит слишком медленно, чтобы угнаться за быстрыми климатическими изменениями, а смена бактериальных партнёров позволяет кораллам реагировать за несколько месяцев. Более того, при возврате в исходную среду бактериальные сообщества способны восстановиться до первоначального состояния.

Специализированные кораллы также демонстрируют успешную стратегию выживания, раз они пережили серьёзные изменения последнего десятилетия.

Исследование вносит вклад в развитие коралловых пробиотиков — метода, при котором кораллы целенаправленно получают бактерии, помогающие им адаптироваться. Цель — повысить устойчивость кораллов к быстрым изменениям среды и предотвратить исчезновение рифов.