Микробные сообщества меняются, пока коралл «спит» зимой
Северный звездчатый коралл Astrangia poculata впадает в состояние покоя (квиесценции) зимой. Исследование под руководством доцента Калифорнийского университета в Дэвисе Ани Браун показало, что в этот период микробное сообщество коралла претерпевает изменения, обеспечивая ему важную сезонную «перезагрузку». Работа может иметь значение для кораллов в более теплых водах, страдающих от изменения климата.
«Покой, в своей основе, — это реакция на стрессовый фактор окружающей среды, в данном случае — холод», — сказала Браун. — «Если мы лучше поймем этот период восстановления, это может помочь нам понять, какие микробы могут быть ответственны за восстановление кораллов в более теплых тропических системах».
Исследование, опубликованное в журнале Applied and Environmental Microbiology, впервые демонстрирует устойчивое изменение микробного сообщества во время покоя у морского животного.
«Это исследование показывает, что микробы реагируют на стресс и восстанавливаются по предсказуемой схеме», — сказала соавтор Эми Эпприлл из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI). — «Это фундаментальные знания, которые могут помочь нам разработать пробиотики или другие методы микробного лечения для стрессированных тропических кораллов».
Исследование зимнего покоя
С октября 2020 по март 2021 года исследователи собирали колонии A. poculata с пирса в Вудс-Хоул, Массачусетс. При охлаждении воды коралл втягивает щупальца, перестает питаться и впадает в спячку.
Ученые охарактеризовали микробиом дикого коралла до, во время и после покоя. Они обнаружили, что пока коралл «спит», его микробиом теряет микробы, любящие питательные вещества и ассоциированные с патогенами, и увеличивает количество микробов, которые могут поставлять азот, пока коралл не питается. Эта перестройка помогает кораллам сохранять структуру своего микробного сообщества.
«Мы давно предполагали, что сезонный покой Astrangia позволяет микробиому коралла восстановиться и перестроиться», — сказала соавтор Коти Шарп из Университета Роджера Уильямса. — «Наше исследование нашло свидетельства перетасовки в этот период покоя, что может помочь нам определить ключевые для здоровья и восстановления кораллов микробные ассоциации».
Значение и новые вопросы
Благодаря этому исследованию, морской вид — коралл A. poculata — теперь присоединился к медведям, сусликам и сверчкам в списке животных, у которых микробиом меняется во время спячки.
«Эта работа поднимает много вопросов», — сказала Браун. — «Один из главных: почему коралл "просыпается" ранней весной? Это исследование предполагает, что ключевые микробные группы могут играть важную роль в запуске начала или выхода из состояния покоя у этого коралла и в регуляции его микробиома».