Кораллам может быть нужен помёт их хищников

Рыбы, которые питаются кораллами, могут «возвращать долг» с помощью экскрементов.

Это неожиданный поворот в симбиозе коралловых рифов, заявила морской биолог из Университета Райса Адриенна Корреа, чья лаборатория обнаружила, что фекалии кораллоядных рыб насыщены живыми симбиотическими водорослями, от которых зависит выживание кораллов. Открытие подтверждает, что помёт кораллоядных рыб является важным источником симбиотических динофлагеллятных водорослей в окружающей среде рифа.

Корреа отметила, что хищников, поедающих кораллы, обычно считают организмами, которые повреждают и ослабляют структуры рифа, создавая укрытия для других организмов и, в конечном итоге, пляжный песок. В то же время рыбы-падальщики, которые поедают ветвистые водоросли, получают всё внимание за помощь в поддержании здорового кораллового покрова.

«Посыл в том, что "посторонитесь, падальщики, не только вы помогаете поддерживать доминирование кораллов. Эти кораллоядные рыбы, вероятно, тоже помогают, распространяя полезные симбионты кораллов"», — сказала она.

Аспирант Райса Карстен Групстра, ведущий автор исследования в Animal Microbiome, заявил: «Это говорит нам о том, что мы не знаем всех взаимодействий, происходящих на коралловых рифах, и некоторые виды могут быть важны для сохранения рифов способами, которые мы даже не представляли».

В обмен на защищённую жизнь динофлагелляты питают своих хозяев, делясь пищей, которую они фотосинтезируют. Миллионы симбионтов живут в каждом коралле, но некоторые кораллы не рождаются с динофлагеллятами. Они приобретают их в младенчестве.

«Когда многие молодые кораллы оседают на дне рифа, они должны получить своих симбионтов из окружающей среды, — сказала Корреа. — Мы видели симбионтов в воде, осадках и на больших ветвистых водорослях на рифах, но мы не изучали, как эти микроорганизмы попадают во все эти места».

Размышляя о способах распространения симбионтов на рифах, Групстра, Корреа, аспирантка Лорен Хау-Керр и студентка Кристен Рэббит вдохновились исследованиями насекомых-опылителей и птиц, которые передают полезные бактерии между цветковыми растениями. Подобно опыляющим пчёлам, посещающим множество цветов за один полёт, кораллоядные рыбы постоянно пересекают рифы и взаимодействуют со многими кораллами каждый день.

«Большинство из них откусывают небольшие кусочки взрослых кораллов и не убивают колонии, которые они едят», — пояснил Групстра.

Во время экспедиции на долгосрочную экологическую исследовательскую станцию кораллового рифа Мо'ореа во Французской Полинезии Групстра, Хау-Керр, Рэббит и Корреа следили за рыбами, которые поедали разное количество кораллов и водорослей. Используя подводные планшеты, они отмечали, что ела рыба, а также где и как часто она испражнялась. Групстра также собрал образцы помёта хищников и падальщиков для изучения в лаборатории.

«Я оставил некоторые образцы на подоконнике на пару недель на Мо'ореа, — сказал он. — Позже, когда я начал рассматривать их (под микроскопом), я обнаружил множество симбионтов. Многие из них плавали, а некоторые делились».

Огромное количество живых симбионтов было как неожиданным, так и потенциально важным в общей картине экологии рифа, сказала Корреа. Хотя симбионты ранее были обнаружены в фекалиях ограниченного числа коралловых хищников, было неясно, сколько из них были живы и потенциально полезны для кораллов. Её группа обнаружила высокие концентрации живых симбионтов в фекалиях разнообразной группы кораллоядных хищников. Например, команда Райса подсчитала, что два вида на исследовательской станции Мо'ореа, Chaetodon ornatissimus и Chaetodon reticulatus, каждый распространяет около 100 миллионов живых симбионтов в день на площади рифа примерно размером с шесть парковочных мест.

«Это расширяет наше представление о роли кораллоядных рыб на рифах, — сказала Корреа. — Они не просто разрушают каркасы рифа. Они также рассеивают симбионты, необходимые кораллам и другим организмам».

Знание о том, что помёт хищников создаёт «горячие точки» живых симбиотических динофлагеллят на рифах, поднимает вопросы о том, используют ли их кораллы и как. Команда Корреа запланировала серию экспериментов как на молодых, так и на подвергшихся стрессу взрослых кораллах, чтобы определить, насколько легко они поглощают полезные симбионты из экскрементов.

Она сказала, что остаётся много вопросов о том, как и как часто кораллы поглощают симбионты из окружающей среды. Например, морские биологи широко согласны с тем, что многие молодые кораллы получают своих симбионтов из окружающей среды, но неясно, как часто это делают взрослые особи и при каких условиях. Лучшее понимание поглощения симбионтов может привести к новым методам помощи рифам в восстановлении после вызванного стрессом «обесцвечивания».

Обесцвечивание происходит, когда подвергшиеся стрессу кораллы массово изгоняют своих симбионтов, часто оставляя кораллы бесцветными, как следует из названия. События обесцвечивания становятся всё более частыми из-за изменения климата. Хотя некоторые кораллы никогда не восстанавливаются после обесцвечивания, другие восстанавливаются, что поднимает вопрос о том, как обесцвеченные кораллы восстанавливают свои сообщества симбионтов. Групстра и Корреа проводят исследования, чтобы выяснить, может ли контакт с фекалиями кораллоядных хищников улучшить скорость восстановления после обесцвечивания и долгосрочное здоровье кораллов.