Личинки кораллов останавливаются в ответ на темноту

Свет необходим для роста рифообразующих кораллов, так как они используют продукты фотосинтеза водорослей, живущих в их клетках, в качестве источника питательных веществ. Поэтому световая среда местообитаний важна для их выживания.

Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, показывает, что личинки кораллов, плавающие в морской воде, временно прекращают движение в ответ на уменьшение освещённости, особенно синего света. Учёные полагают, что это поведение может играть роль в выборе места для оседания кораллов.

Свободно перемещаться кораллы могут только на личиночной стадии. Вылупившиеся из яиц личинки способны плавать, двигая ресничками на поверхности тела. После оседания на морское дно и превращения в сидячую форму (полип) они становятся неподвижными.

Как кораллы, чей рост требует света, выбирают подходящую световую среду, оставалось загадкой. Чтобы её решить, группа исследователей под руководством доктора Юсукэ Сакаи и профессора Наото Уэно из Национального института фундаментальной биологии Японии тщательно изучила реакцию личинок кораллов на свет. Они обнаружили, что личинки кораллов временно прекращают плавание в ответ на снижение интенсивности света, а затем возобновляют его с первоначальной скоростью.

Кораллы в основном откладывают яйца раз в год. «В сотрудничестве с Эндрю Негри, главным исследователем Австралийского института морских наук, и профессором Эндрю Бэйрдом и его коллегами из Университета Джеймса Кука мы провели эксперименты не только с кораллами в Японии, но и на Большом Барьерном рифе в Австралии, где нерест кораллов происходит в другое время. Это было сделано для повторения эксперимента и подтверждения наших выводов», — сказал доктор Сакаи.

Затем команда провела детальный анализ длин волн света, на которые реагируют личинки кораллов. Для этого эксперимента использовался Окадзакийский большой спектрограф, крупнейший в мире спектроскопический облучатель в Национальном институте фундаментальной биологии. Опыты с личинками, подвергнутыми воздействию света различной длины волны, показали, что они сильно реагируют на свет от фиолетового до синего диапазона.

Как поведение «паузы» в ответ на затухание света влияет на конечный пункт личинок? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи провели математическое моделирование. Его результаты показывают, что пауза, вызванная ослаблением света, и последующее возобновление плавания имеют эффект сброса направления движения личинки при попадании в тёмную область и поворота её в случайном направлении. В результате это, предположительно, приводит к скоплению личинок в освещённом пространстве.

Доктор Сакаи сказал: «У стрекающих, включая кораллы, механизм восприятия света в значительной степени неизвестен. Мы хотели бы выяснить молекулярный механизм световосприятия у личинок кораллов, у которых нет глазной структуры».

«В будущем важно выяснить не только этот феномен, но и загадочную экологию кораллов на молекулярном и клеточном уровнях, например, механизм контроля времени нереста», — прокомментировал профессор Наото Уэно.