eDNA-методы позволяют отслеживать здоровье коралловых рифов в реальном времени

Исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) изучили микробные сообщества коралловых рифов, наблюдая за восемью рифами на Американских Виргинских островах в течение семи лет. Этот период включал нарушения, вызванные ураганами и болезнями кораллов.

Коралловые рифы зависят от микроорганизмов, которые перерабатывают органическое вещество и питательные вещества, а также помогают питать кораллы и другую зависимую от рифов жизнь.

Ключевые выводы исследования:

  • Во время двух основных событий — ураганов «Ирма» и «Мария» в 2017 году и вспышки болезни потери тканей каменистых кораллов (SCTLD), начавшейся в 2020 году, — в воде наблюдалось повышение концентрации аммония.
  • Это привело к снижению численности фотосинтезирующих бактерий Prochlorococcus на 34%. Эти бактерии вносят новый углерод в экосистему рифа и производят кислород.

Методология:

Учёные использовали eDNA для анализа микробного сообщества. Метод включает:

  1. Сбор проб воды с рифа (около 1 миллиона микробных клеток в каждом миллилитре).
  2. Секвенирование микробной ДНК из образцов для идентификации микроорганизмов.

Этот неинвазивный подход позволяет получать информацию о состоянии рифа практически в реальном времени.

Значение исследования:

  • Микробы — «скрытые двигатели» рифов. Они быстро растут и чутко реагируют на изменения питательных веществ, температуры, pH и других условий.
  • Раннее обнаружение проблем. Изменения в сообществах кораллов и рыб могут оставаться незамеченными месяцами или годами. Мониторинг микробов через анализ воды позволяет увидеть немедленные последствия нарушений и вовремя вмешаться.
  • Поддержка восстановления рифов. Оценка микробного сообщества может дополнять визуальные методы для определения, восстановлено ли здоровье экосистемы.

Исследование «Микроорганизмы уникально фиксируют и предсказывают влияние болезни потери тканей каменистых кораллов и нарушений от ураганов на рифы Американских Виргинских островов» опубликовано в журнале Environmental Microbiology.

2024-04-05