Морские губки демонстрируют «эволюцию на сверхскорости» в ответ на потепление воды
Морские волны тепла, вызванные изменением климата, способны вызывать быстрые изменения у морских губок. Учёные описывают темп этих изменений как «эволюцию на сверхскорости».
Исследование биологов из Университета Виктории в Веллингтоне показало, что губки, пережившие условия морской волны тепла, могут претерпеть значительные изменения в составе своих микробов в пределах одного поколения.
Эти изменения могут быть способом адаптации губок к усиливающемуся экологическому стрессу.
Результаты эксперимента
В исследовании обычную морскую губку Crella incrustans подвергли условиям морской волны тепла в лаборатории.
- Чуть более трети взрослых губок погибли всего через 10 дней при 21°C — условиях, аналогичных заливу Веллингтон во время волны тепла в январе 2018 года.
- У губок, подвергнутых нагреву, отмечен значительный относительный рост вредных патогенных и стресс-ассоциированных бактерий и сокращение их нормальных симбиотических бактерий.
Адаптация потомства
Однако потомство этих губок показало лучшую выживаемость, что указывает на возможность адаптации.
- У молодых губок не наблюдалось увеличения патогенных бактерий при тепловом стрессе.
- Вместо этого у них увеличилось количество симбиотической бактерии Rubritalea marina. Учёные полагают, что эта бактерия может давать молодым губкам лучшую способность справляться с будущим тепловым стрессом — это похоже на естественный отбор в действии.
- Молодые губки с увеличенным содержанием Rubritalea marina росли быстрее, чем потомство губок из контрольной группы. Однако у них наблюдалась значительная задержка в достижении ювенильной стадии. Возможно, это связано с временным переходом в состояние покоя для выживания в стрессовых условиях.
Значение и дальнейшие вопросы
Губки играют ключевую роль в морской экосистеме: они участвуют в рециклинге питательных веществ и удалении загрязнителей из воды. Изменения в их сообществах могут иметь последствия для других видов.
Требуются дополнительные исследования, чтобы понять:
- Роль бактерии Rubritalea marina.
- Долгосрочные последствия потери губками части их симбиотических бактерий. Этот процесс «перетасовки» микробов может помочь выжить в новых условиях, но также привести к потеже важных функций, например, детоксикации.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.