Кораллы Индо-Тихоокеанского региона оказались более устойчивыми к изменению климата, чем атлантические
На фоне глобального потепления кораллы Атлантического океана резко сокращаются, в то время как кораллы Тихого и Индийского океанов чувствуют себя лучше. Международная группа под руководством учёных из Penn State описала несколько видов симбиотических водорослей, необходимых этим кораллам для роста. Выяснилось, что мутуалистические отношения в Индо-Тихоокеанском регионе могут быть более гибкими и, в конечном итоге, более устойчивыми к повышению температуры океана, чем в Атлантике.
Коралловые рифы — это геологические структуры из карбоната кальция, производимого коралловыми полипами, в тканях которых живут популяции фотосинтезирующих водорослей из семейства Symbiodiniaceae (симбионты).
Коралловое обесцвечивание происходит, когда условия среды (например, рост температуры океана) разрушают связь между водорослями и кораллом, делая колонию белой. Хотя кораллы могут восстановиться, обесцвечивание может привести к их гибели.
«Обесцвечивание влияет не только на сами кораллы, но и на целые экосистемы — от беспозвоночных, таких как морские ежи и лангусты, до позвоночных, таких как рыбы и морские черепахи», — говорит Тодд ЛаЖённесс, профессор биологии Penn State.
До недавнего времени учёные не оценивали всё разнообразие видов симбионтов и их важность для выживания кораллов. Работа лаборатории ЛаЖённесса последних лет как раз направлена на описание отдельных видов симбионтов.
Исследователи выяснили, что некоторые симбионты являются специалистами (могут ассоциироваться с одним или несколькими видами кораллов), а другие — генералистами (могут ассоциироваться со многими видами).
- Кораллы Карибского бассейна (Атлантика) в основном полагаются на симбионтов-специалистов.
- Кораллы Индо-Тихоокеанского региона ассоциируются с симбионтами-генералистами.
Отсутствие гибкости у карибских кораллов может делать их более чувствительными к изменениям среды, в то время как индо-тихоокеанские кораллы с более гибкими партнёрствами могут выдерживать большие изменения.
Новое исследование, опубликованное в Journal of Phycology, даёт формальное описание нескольких видов симбионтов-генералистов в Индо-Тихоокеанском регионе. Учёные собрали образцы кораллов по всему региону (Палау, Таиланд, Занзибар, острова Феникс, Большой Барьерный риф, Новая Каледония), выделили из них симбиотические водоросли и секвенировали их ДНК. В результате были описаны пять видов симбионтов, способных ассоциироваться с разнообразными видами кораллов-хозяев.
«Когда мы формально описываем вид, мы даём имя этим организмам... Эти организмы широко распространены, и по мере потепления океанов эти термоустойчивые генералисты, вероятно, расширят своё присутствие в новых коралловых сообществах», — поясняет первый автор статьи Калеб Батлер.
Описанные симбионты относятся к роду Cladocopium. Один из описанных видов — C. proliferum — можно культивировать в пробирке, что делает его модельным организмом для изучения симбиоза.
«Наша австралийская команда под руководством профессора Мадлен ван Оппен в настоящее время использует культуры C. proliferum в исследованиях по восстановлению рифов, уделяя особое внимание тому, как эти симбионты способствуют термоустойчивости кораллов», — говорит Мэтью Ничк из Австралийского института морских наук (AIMS).
Эти доминирующие виды симбионтов могут возглавить коралловые сообщества по мере потепления океанов и вымирания более чувствительных симбионтов.