Коралловый риф задаёт суточный ритм микробам в окружающих водах

Новое исследование показывает, что коралловые рифы не только являются очагами биоразнообразия, но и выступают мощными регуляторами микроскопической жизни в окружающем океане.

Исследование под руководством доктора Хердис Г. Р. Стейнсдоттир (Институт морских наук в Эйлате и Еврейский университет в Иерусалиме) и доктора Дерьи Аккайнак (Университет Хайфы и Институт морских наук в Эйлате) выявило, что коралловые рифы накладывают выраженные суточные ритмы на близлежащие микробные сообщества, меняя их состав и численность в течение дня.

Работа, опубликованная в Science Advances, отслеживала микробные популяции в водах над коралловым рифом в северной части залива Акаба (Красное море), сравнивая их с соседними открытыми водами зимой и летом. Используя высокочастотный отбор проб каждые шесть часов, учёные обнаружили ранее не задокументированные суточные и сезонные циклы, влияющие на бактерии, микроводоросли и микроскопических хищников.

«Мы обнаружили, что риф не просто пассивно окружён микробами. Он активно структурирует микробную жизнь во времени, создавая ежедневные паттерны, которые повторяются в разные сезоны и влияют на движение энергии и питательных веществ в экосистеме», — сказал доктор Мигель Дж. Фрада.

Исследователи обнаружили, что воды рифа постоянно содержали значительно меньше бактерий и микроводорослей, чем прилегающие открытые воды, что указывает на активное удаление рифовыми организмами. При этом популяции гетеротрофных протистов — микроскопических хищников, питающихся бактериями, — резко увеличивались ночью, иногда на целых 80%, что указывает на хищничество как на основную силу, формирующую микробную динамику.

Одно из самых ярких открытий касалось Symbiodiniaceae — семейства динофлагеллят, известных как симбионты кораллов. Их генетические сигнатуры стабильно достигали пика около полудня в водах рифа, указывая на суточные циклы высвобождения, роста или обновления, которые могут быть связаны с условиями освещённости и метаболизмом кораллов.

«Эти суточные микробные ритмы были такими же сильными, а иногда и сильнее, чем сезонные различия. Это показывает, что время суток является критическим фактором при изучении микробных сообществ, связанных с рифами», — отметила доктор Стейнсдоттир.

Используя генетическое секвенирование, проточную цитометрию, технологии визуализации и биогеохимические измерения, междисциплинарная команда представила одно из самых детальных на сегодняшний день исследований временной динамики микробной жизни вокруг коралловых рифов. Результаты показывают, что суточные циклы микробов могут служить чувствительными индикаторами функционирования рифа и здоровья экосистемы в условиях меняющегося океана.