Неожиданно высокие темпы роста у самых глубоких фотосинтезирующих кораллов

Новое исследование, опубликованное в журнале Coral Reefs, выявило неожиданно высокие темпы роста у глубоководных фотосинтезирующих кораллов. Работа под руководством Сэмюэля Кахнга опровергает предположение, что глубоководные кораллы, живущие на грани темноты, растут крайне медленно.

Leptoseris — группа зооксантеллатных видов кораллов, которые доминируют в коралловых сообществах у нижней границы проникновения солнечного света по всему Индо-Тихоокеанскому региону. Симбиотические микроводоросли (зооксантеллы) живут в прозрачных тканях этих кораллов, обеспечивая фотосинтез и, как следствие, энергию.

На большей глубине доступно меньше света. В нижней части своего диапазона глубин Leptoseris получает менее 0.2% от уровня поверхностного освещения. Меньше света диктует общую тенденцию к более медленному росту у видов, зависящих от света.

Предыдущие исследования предполагали, что фотосинтезирующие кораллы на дне освещённого слоя океана растут крайне медленно — около 0.04 дюйма (≈1 мм) в год для одного вида Leptoseris. До недавнего времени данных о скорости роста кораллов на глубинах более 225 футов (≈68.5 м) было очень мало из-за логистических сложностей проведения традиционных измерений.

Кахнг и его коллабораторы собрали колонии Leptoseris на глубинах от 225 до 360 футов (≈68.5–110 м) в канале Ауау (Гавайи) с помощью подводных аппаратов Pisces IV/V. Команда использовала уран-ториевое радиоизотопное датирование, чтобы точно определить возраст скелетов кораллов в нескольких точках вдоль оси радиального роста — аналогично определению возраста по годовым кольцам дерева.

"Учитывая среду с низкой освещённостью, прежнее предположение заключалось в том, что крупные кораллы на этих экстремальных глубинах должны быть очень старыми из-за чрезвычайно низких темпов роста. Неожиданно оказалось, что кораллы относительно молоды, а темпы их роста сопоставимы со скоростью роста многих неветвящихся кораллов на мелководье", — сказал Кахнг.

Скорость роста составила почти 1 дюйм (≈2.54 см) в год на глубине 225 футов и 0.3 дюйма (≈0.76 см) в год на глубине 360 футов.

Исследователи обнаружили, что эти глубоководные специалисты используют интересную стратегию для доминирования в своей среде обитания:

• Их тонкие скелеты и пластинчатая форма обеспечивают эффективное использование карбоната кальция для максимизации площади поверхности, поглощающей свет, при минимальных затратах ресурсов на построение скелета.
• Эти тонкие кораллы растут только радиально, не утолщаясь со временем.
• Оптическая геометрия их белых скелетов образует тонкие параллельные гребни. Иногда между ними формируются выпуклые пространства, которые эффективно улавливают свет в отражающих камерах, заставляя его многократно проходить через ткань коралла, пока он не будет поглощён фотосинтетическим аппаратом.

Стратегическая эффективность Leptoseris, обеспечивающая высокие темпы роста при слабом освещении, имеет важные последствия для его способности конкурировать за пространство и затенять медленнорастущие организмы.

"Это также иллюстрирует гибкость рифообразующих кораллов и позволяет предположить, что эти сообщества могут развиваться и восстанавливаться после событий гибели гораздо быстрее, чем считалось ранее", — отметил Кахнг.