Глубоководные кораллы могут быть старейшими живыми морскими организмами
Глубоководные кораллы, обитающие примерно в 400 метрах от побережья Гавайских островов, оказались намного старше, чем считалось ранее, и некоторые из них могут быть старейшими известными живыми морскими организмами.
Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL), Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Санта-Крузе установили, что две группы гавайских глубоководных кораллов значительно старше ранее зарегистрированных.
Сотрудники LLNL Том Гилдерсон и Стюарт Фэллон использовали радиоуглеродное датирование в Центре масс-спектрометрии с ускорителем лаборатории, чтобы определить возраст Geradia sp. (золотой коралл) и образцов глубоководного черного коралла Leiopathes sp. Самые долгоживущие особи в каждом виде имели возраст 2740 и 4270 лет соответственно. Глубоководный черный коралл возрастом более 4000 лет является старейшим известным живым морским организмом, формирующим скелет.
«И, насколько нам известно, старейшим из найденных колониальных организмов», — сказал Гилдерсон. «Согласно данным по углероду-14, живые полипы (или, по крайней мере, их углерод) имеют возраст всего несколько лет, но они непрерывно замещались веками и тысячелетиями, в то время как формировался их подлежащий скелет».
Исследование опубликовано 23 марта в ранней онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Используя пилотируемый глубоководный исследовательский аппарат, команда собрала образцы индивидуально с глубоководных коралловых банок Макапуу и Ланикай у побережья Оаху, банки Кеахоле-Пойнт у побережья Большого острова и подводной горы Кросс примерно в 100 милях к югу от Оаху.
Радиоуглеродное датирование использует радиоуглерод (углерод-14) для определения возраста объекта. Радиоуглерод — наиболее широко используемый геохронологический инструмент в науках о Земле для позднего четвертичного периода (последние 50 000 лет).
Более ранние радиоуглеродные исследования показали, что отдельные колонии золотого коралла из Атлантического и Тихого океанов имеют продолжительность жизни от 1800 до 2740 лет, но эти результаты остаются спорными среди некоторых биологов. В частности, возникали вопросы о том, питаются ли кораллы повторно взвешенными осадками (которые могут быть старыми), а не недавно фотосинтезированным углеродом, опускающимся через толщу воды, или же они росли быстро, а затем прекратили рост, достигнув определенного размера.
Чтобы ответить на эти вопросы, группа проанализировала не только полипы (живые животные, из которых состоят кораллы), но и ветвь одного образца.
Живые животные имели такую же концентрацию углерода-14, как и вода в поверхностном слое. Это показывает, что углерод в полипах был недавно фотосинтезирован на поверхности до того, как был «съеден» полипами. Концентрация углерода-14 в скелете соответствовала временному ряду «послеядерных испытаний» в поверхностных водах: периоду с конца 1950-х годов, когда испытания ядерного оружия увеличили естественное содержание углерода-14 в атмосфере.
Радиальная скорость роста за последние 50 лет аналогична долгосрочной скорости роста 300-летней ветви. Радиальная скорость роста также согласуется с данными, полученными на основе более крупных ископаемых образцов. Радиальная скорость роста для всех проанализированных образцов схожа в довольно узком диапазоне — десятки микрон в год.
В недавнем исследовании возраст коралла Geradia, определенный с помощью методов аминокислот и подсчета полос роста, оказался значительно меньше. При радиоуглеродном датировании средняя продолжительность жизни проанализированных образцов составила 970 лет и варьировалась от примерно 300 лет для маленькой ветви (радиусом 11 мм) до примерно 2700 лет (радиусом 38 мм).
«Эти возрасты указывают на долголетие, которое намного превышает предыдущие оценки», — сказал Гилдерсон. «Многие образцы Geradia, которые мы проанализировали, являются ветвями, а не самыми крупными частями колонии, поэтому эти возраста могут не указывать на то, насколько стар весь организм».
Гавайские глубоководные кораллы сталкиваются с прямыми угрозами из-за сбора для изготовления украшений и коммерческого рыболовства, которое тралит океанское дно. Кроме того, тесная связь между глубоководными кораллами (и экосистемами средней толщи вод) и поверхностью океана означает, что на них могут влиять естественные и антропогенные изменения условий в поверхностном океане, включая закисление океана, потепление и изменение стратификации.
Древний возраст кораллов — это дополнительный призыв к действию, считает Гилдерсон.
«Чрезвычайно долгая продолжительность жизни подчеркивает необходимость дальнейшей защиты глубоководной среды обитания», — сказал он. «Исследование уже повлияло на деятельность в гавайских водах, где был введен мораторий на сбор и рыболовство для защиты определенных районов. Существуют аналогичные местообитания в международных водах, и мы надеемся, что результаты послужат научной основой для соглашений в рамках Морского права и Программы ООН по окружающей среде».