Пробиотики для кораллов: новая стратегия борьбы с обесцвечиванием

Применение коктейлей из полезных бактерий может повысить устойчивость кораллов к стрессу и снизить смертность во время эпизодов обесцвечивания.

Кораллы зависят от бактериальных и водорослевых симбионтов, которые обеспечивают их питательными веществами, энергией (посредством фотосинтеза), регулируют токсины и защищают от патогенов. Это сложное и тонко сбалансированное взаимодействие лежит в основе здоровья голобионта и коралловых рифов в целом.

Исследователи, подобно использованию пробиотиков в растениеводстве, изучают возможность применения полезных микроорганизмов для кораллов (BMCs) в периоды стресса. Учёные надеются, что это поможет кораллам лучше справляться с изменяющимися условиями среды.

«Это не решение проблемы разрушения наших коралловых рифов; лучшее решение — глобальное снижение выбросов CO₂, — говорит морской биолог Ракель Пейшоту из KAUST. — Но мы надеемся, что с помощью BMCs сможем выиграть для кораллов время, предоставив им "лекарство"».

Лабораторные успехи и уникальный источник

Лабораторные эксперименты с инокуляцией одного вида кораллов консорциумом из шести штаммов бактерий показали, что микробиом коралла претерпевает динамические генетические и метаболические изменения, повышающие его шансы на выживание при тепловом стрессе.

Исследования ведутся в KAUST, рядом с Красным морем, рифы которого адаптировались к более высоким температурам и солёности, что делает их идеальным источником устойчивых кораллов и бактерий для создания пробиотиков.

Безопасность и масштабирование

Чтобы BMCs были безопасны, учёные отбирают бактерии, естественно симбиотичные для конкретных видов кораллов на каждом рифе, исключая случайное внедрение чужеродных видов.

Для перехода от лаборатории к океану требуются инновационные междисциплинарные решения. Масштабирование и обработка целых рифов могут включать:

• Использование роботов и искусственного интеллекта (AI) для доставки пробиотиков.
• Применение таблеток с медленным высвобождением для распространения консорциумов в нужное время и в нужном месте.
• Целевая обработка регионов за месяц-два до прогнозируемого события обесцвечивания.

Универсальные консорциумы и приоритеты

Команда KAUST также изучает возможность создания «универсальных» консорциумов BMC, эффективных для всего рифа. В настоящее время идут испытания на пяти распространённых видах кораллов из рифа близ KAUST с использованием как специфичных, так и универсального консорциумов.

«В конечном итоге, возможно, придётся разработать несколько консорциумов для большинства видов на рифе, — говорит Пейшоту. — Если придётся выбирать, мы выберем те кораллы, которым наша помощь нужнее всего».