Морская загадка: найдена связь между изменением климата и гибелью морских губок
Учёные из UNSW обнаружили, что при воздействии повышенных температур тропическая морская губка теряет важный микроорганизм, что может объяснять отмирание её тканей.
Исследование, опубликованное в ISME Communications, показало, что повышение температуры воды на 3°C приводит к исчезновению из состава микробиома губки одного ключевого микроорганизма, что потенциально вызывает отравление тканей.
«Мы уже видели, как морские тепловые волны уничтожили губки в Средиземном море и повлияли на губки в Новой Зеландии. Некоторые виды губок не так устойчивы к изменению климата, как мы думали», — говорит ведущий автор исследования доктор Эмманюэль Ботт.
Жизнь в симбиозе с микробами
Морские губки — древние животные, существующие 545 миллионов лет. Они живут в симбиозе с микробами, которые выполняют жизненно важные функции: перерабатывают питательные вещества, производят энергию, защищают губку и даже детоксифицируют её тело, подобно печени и почкам.
«Мы подозревали, что изменения в микробах и, что важнее, в их функциях, могут объяснить, почему некоторым видам губок тяжело в тёплой воде», — поясняет доктор Ботт.
Сдвиг в микробном составе
Исследование сосредоточено на виде губки Stylissa flabelliformis, распространённой на Большом Барьерном рифе и в западно-индо-тихоокеанском регионе. Учёные проанализировали её микробиом при повышении температуры с 28.5°C до 31.5°C.
Были обнаружены серьёзные различия между здоровой губкой в прохладной воде и некротизирующей (отмирающей) в тёплой. Особенно выделилось одно изменение: группа микробов, известных как археи, составляла 10% всех микробов в здоровой губке, но полностью отсутствовала в умирающей.
«Мы выяснили, что именно этот микроб был единственным, способным детоксифицировать аммиак, производимый губкой. Без него токсичный аммиак накапливался бы в тканях», — говорит доктор Ботт.
Симбиоз между Stylissa flabelliformis и её микробами недостаточно гибок, чтобы адаптироваться к высоким температурам, которые, согласно прогнозам, станут средними к концу века. Использованные в эксперименте условия (повышение на 1.5°C–3°C) уже наблюдаются сегодня во время экстремальных периодов в Австралии.
Золотая жила для лекарственных молекул
«Подавляющее большинство молекул с противоопухолевыми или антипатогенными свойствами в океанах производятся морскими беспозвоночными, в частности, микробами, живущими в симбиозе с губками», — отмечает доктор Ботт.
Исследователи подчёркивают, что изменение климата угрожает не только крупным харизматичным животным, но и биоразнообразию неприметных животных и их микробов, которые имеют ключевое значение для здоровья океанов и жизни на планете.