Учёные расшифровали ДНК коралла и всех его микроскопических симбионтов

Впервые учёные увидели на уровне ДНК, как кораллы взаимодействуют с другими микроскопическими организмами для роста и развития.

Исследование под руководством Университета Квинсленда и Университета Джеймса Кука раскрывает, как коралл взаимодействует с партнёрами, такими как водоросли и бактерии, для обмена ресурсами и поддержания здоровья.

Важность симбиоза

• Симбиотические отношения критически важны для процветания кораллов.
• Наиболее яркий пример — обесцвечивание кораллов, когда при повышенной температуре воды кораллы изгоняют своих симбиотических водорослевых партнёров.
• Поскольку водоросли обеспечивают основную часть питания коралла через фотосинтез, коралл погибнет, если температура не снизится для восстановления симбиоза.
• Возможно, столь же важные взаимодействия происходят между кораллами, бактериями и археями, но они мало изучены.

Методология исследования

Для понимания этих отношений учёные использовали геномику. Они взяли образец коралла Porites lutea с рифа у острова Орфей, отделили в лаборатории коралловый полип, его водорослевого партнёра и всех ассоциированных микробов, а затем секвенировали ДНК каждого организма.

• Геномика позволяет изучить весь набор генов каждого организма.
• С помощью компьютерных алгоритмов можно ответить на вопросы, например, какие питательные вещества нужны кораллу, но не производятся им самим.

Значение открытия

Получение высококачественных геномов коралла и его микробных партнёров — фундаментальный прорыв.

• Это «чертёж» коралла и его симбиотического сообщества.
• Подобно тому, как расшифровка генома человека продвинула медицину, эти данные заложат основу для понимания функционирования кораллов в ближайшие 20 лет.

Цель и угрозы

Исследование может помочь в восстановлении мировых коралловых рифов, находящихся под угрозой.

• Главная экзистенциальная угроза — изменение климата.
• В 2016 и 2017 годах погибло почти 50% кораллов Большого Барьерного рифа, и эта тенденция не обратится при текущем уровне выбросов углерода.
• Понимание внутренних механизмов кораллов необходимо для разработки способов повышения их устойчивости.

Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.