Чтобы защитить кораллы от тепловых волн, нужно помочь их симбионтам развить термоустойчивость
Большинство усилий по восстановлению коралловых рифов связано с заселением рифов кораллами, выращенными в питомниках. Однако если эти кораллы генетически идентичны диким, они будут столь же уязвимы к тепловому стрессу, который вызвал обесцвечивание.
В обзоре, опубликованном 27 июня в журнале Trends in Microbiology, исследователи обсуждают возможность повысить шансы кораллов, стимулируя эволюцию термоустойчивости у их симбионтов — взаимовыгодных микробов (Symbiodiniaceae), которые снабжают кораллы питательными веществами в обмен на убежище и которые изгоняются во время обесцвечивания.
"Хотя в природе существуют термоустойчивые и термочувствительные виды симбионтов, даже кораллы с естественно устойчивыми симбионтами обесцвечиваются во время летних тепловых волн", — пишут авторы, команда морских биологов и биоинженеров из Австралии и Новой Зеландии.
Экспериментальная эволюция Symbiodiniaceae предлагает способ сдвинуть предел их термоустойчивости вверх, увеличивая устойчивость хозяина к обесцвечиванию.
Метод заключается в культивировании симбионтов в лаборатории и последовательном воздействии на поколения постепенно повышающейся температурой. Это создает давление отбора: с каждым новым поколением более термоустойчивые особи с большей вероятностью выживают и размножаются.
Ключевой вопрос эффективности — покажут ли кораллы, высаженные в естественную среду и зараженные "теплоэволюционировавшими" симбионтами, большую устойчивость к летним тепловым волнам по сравнению с их природными аналогами, поскольку все наблюдения до сих пор проводились в лаборатории.
Масштабирование методов культивирования симбионтов потребует резкого увеличения объемов: исследовательские культуры обычно составляют миллилитры-литры, тогда как для инокуляции миллионов коралловых личинок потребуются тысячи литров.
Условия массового культивирования Symbiodiniaceae можно оптимизировать, взяв за основу опыт крупномасштабного выращивания микроводорослей для биотехнологических применений.
Экспериментальная эволюция симбионтов будет наиболее эффективна в сочетании с другими мерами:
- Поток генов между популяциями
- Управляемое разведение кораллов
- Манипуляции с ассоциированными с кораллами бактериями
"Все эти меры будут критически важны для максимизации вероятности сохранения коралловых рифов в будущем, но они должны применяться вместе со значительным сокращением выбросов и научно обоснованным управлением рифами".