ДНК раскрывает прошлое и будущее коралловых рифов

Новые методы анализа ДНК используются, чтобы понять, как кораллы реагировали на окончание последнего ледникового периода. Это поможет лучше спрогнозировать, как они справятся с текущими климатическими изменениями.

Доктор Айра Кук из Университета Джеймса Кука, старший автор исследования, отметил, что когда кораллы испытывают стресс, они часто обесцвечиваются и погибают, но не все виды переживают стресс одинаково.

По его словам, окончание последнего ледникового периода в эволюционных терминах — событие относительно недавнее. Оно иногда вынуждало кораллы адаптироваться к стрессам, схожим с теми, что прогнозируются при будущем изменении климата.

«До сих пор не было возможности изучить этот период эволюции кораллов, потому что большинство доступных методов давали информацию о гораздо более древних событиях. Но, секвенировав полные геномы многих особей в пределах одного вида, мы смогли получить доступ к этому ключевому периоду эволюционной истории кораллов», — сказал доктор Кук.

Джиа Чжан, ведущий автор исследования, кандидат наук Университета Джеймса Кука, заявила, что изменение уровня моря в прошлом много раз меняло коралловые сообщества у побережья Кимберли в Западной Австралии.

Исследователи сравнили геномы кораллов из прибрежной зоны Кимберли с геномами тех, что обитают в более благоприятных оффшорных локациях (риф Эшмор и отмели Роули).

«Мы обнаружили четкие генетические различия, подобные расам, между кораллами из трех изученных локаций. Наиболее явно они проявлялись между прибрежными и оффшорными рифами. Эти генетические группы возникли примерно во время окончания последнего ледникового периода», — сказала г-жа Чжан.

Соавтор исследования доктор Зои Ричардс из Школы молекулярных наук и наук о жизни Университета Кёртина отметила, что по мере подъема уровня моря 20–10 тысяч лет назад кораллы расселялись в новые места обитания.

«Но выжить могли только те особи, у которых был правильный генетический набор. Этот процесс отбора виден в геномах и говорит нам, какие гены были важны для выживания», — сказала доктор Ричардс.

Доктор Кук добавил, что гены одного конкретного типа — пероксинектины — находились под особенно сильным и недавним эволюционным давлением (естественным отбором) у прибрежных кораллов Кимберли.

«Эти гены явно эволюционировали в разные версии у прибрежных кораллов, и, вероятно, это помогает им справляться с экстремальными условиями окружающей среды там. Эти гены предоставляют дорожную карту для дальнейшего понимания того, как кораллы могут выживать в мутных, горячих и открытых условиях, подобных условиям Кимберли».

Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.