Взрослые кораллы лучше переносят жару и продолжают расти благодаря термоустойчивым симбионтам

Новое исследование Австралийского института морских наук (AIMS) и Мельбурнского университета показывает, что взрослые фрагменты кораллового вида Galaxea fascicularis лучше переносят обесцвечивание и быстрее восстанавливаются при заселении более устойчивыми, «жароэволюционировавшими» симбионтами. Работа опубликована в журнале Global Change Biology.

Исследование также показало, что такая обработка не снижает способности коралла к росту. Это отличается от предыдущих исследований кораллов Большого Барьерного рифа, где было обнаружено, что естественные термоустойчивые симбионты могут повышать устойчивость взрослых кораллов к жаре, но ценой замедления их роста.

Симбионты — это микроскопические клетки водорослей, живущие в тканях коралла и снабжающие его энергией для роста. Выживание рифообразующих кораллов зависит от этих взаимовыгодных отношений.

Симбионты, использованные в исследовании, прошли в лаборатории усиление термоустойчивости путём воздействия повышенных температур на протяжении 10 лет на протяжении нескольких поколений. Затем взрослым фрагментам кораллов, подвергнутым химическому обесцвечиванию, предложили этих «жароэволюционировавших» симбионтов. Учёные обнаружили, что симбионты смогли поддерживать симбиоз с взрослыми кораллами в течение двух лет, способствуя более быстрому восстановлению кораллов после обесцвечивания и повышая их термоустойчивость без ущерба для роста.

Ведущий автор исследования доктор Винг Ян Чан (AIMS и Мельбурнский университет) заявила, что новые данные свидетельствуют о том, что «жароэволюционировавшие» симбионты водорослей являются потенциально ценным ресурсом для восстановления рифов, применимым для разных видов кораллов и на разных стадиях их жизни.

«Эти симбионты всё ещё обнаруживались в кораллах в умеренном количестве спустя два года после первоначальной инокуляции, что говорит о долгосрочной стабильности этого симбиоза и потенциальной долгосрочной пользе для термоустойчивости кораллов», — сказала она.

Профессор Мадлен ван Оппен (AIMS и Мельбурнский университет), старший автор исследования, отметила, что более ранние работы её группы показали преимущества заселения «жароэволюционировавшими» симбионтами личинок и молодых кораллов.

«Эти новые данные по взрослым кораллам замыкают круг и демонстрируют, что преимущества не теряются во взрослом возрасте», — сказала она. — «Этот подход — один из нескольких, называемых "ускоренной эволюцией", который предполагает активное вмешательство для ускорения естественных эволюционных процессов».

Доктор Чан отметила, что следующим критически важным шагом будут контролируемые полевые испытания, чтобы определить, может ли эта методика работать вне лаборатории, с более чем одним типом кораллов и в больших масштабах.

Доктор Лайн Бэй, руководитель исследовательской программы AIMS, курирующей работу с кораллами в рамках Программы восстановления и адаптации рифов (RRAP), назвала это исследование важным шагом в работе по повышению термоустойчивости кораллов.

«Чтобы дать коралловым рифам наилучшие шансы на выживание, нам необходимо сократить выбросы, обеспечить эффективное управление рифовыми системами и разработать такие меры, как использование "жароэволюционировавших" симбионтов, чтобы помочь повысить климатическую устойчивость и жизнестойкость рифов».

Исследование стало результатом сотрудничества AIMS, Мельбурнского университета, Фармацевтического института Монаша и Мельбурнского центра нанофабрикации.