Глубоководные кораллы светятся в темноте для выживания
Ученые из Саутгемптонского университета обнаружили, что кораллы на большой глубине флуоресцируют, чтобы поглощать скудный свет для питания симбиотических микроорганизмов. Исследование представлено на выставке Королевского общества и опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.
Симбиоз и проблема света
Кораллы и микроскопические водоросли зооксантеллы находятся в мутуалистических отношениях. Водоросли получают укрытие, CO2 и питательные вещества, а кораллы — до 90% энергии от продуктов фотосинтеза.
Кораллы обитают на глубинах от мелководья до 165 м, где солнечный свет почти отсутствует. Доходящий до таких глубин свет находится преимущественно в синей части спектра.
Разная роль флуоресценции
- В мелководных кораллах флуоресцентные белки работают как "солнцезащитный крем", оберегая зооксантеллы от избыточного излучения.
- В глубоководных кораллах флуоресценция служит противоположной цели.
Механизм адаптации
В сотрудничестве с учеными из Израиля исследователи выяснили, что глубоководные кораллы производят особый тип флуоресцентного белка. Он захватывает синий свет и переизлучает его в оранжево-красном диапазоне. Этот свет лучше проникает в ткани коралла и усиливает фотосинтетическую способность зооксантелл.
Эксперименты в аквариуме, имитирующем глубоководные условия, показали: ярко-красные флуоресцентные кораллы имеют больше шансов на выживание в долгосрочной перспективе по сравнению с непигментированными. Это подтверждается распределением кораллов в Красном море, где такие пигментированные виды чаще встречаются на глубине.
Значение для сохранения и науки
Проф. Йорг Виденманн, руководитель исследования:
"Наша работа показывает, что 'глубокое синее море' может не быть гостеприимным убежищем, куда наши исчезающие кораллы могут отступить без последствий... Крайне важно сделать все возможное, чтобы сохранить их дома на мелководье обитаемыми".
Флуоресцентные белки также имеют важное применение в медицине (исследования рака и ВИЧ), поскольку позволяют "подсвечивать" живые клетки. Поиск новых белков, особенно светящихся в дальней красной области спектра, очень актуален.
"Организмы рифов могут снабдить нас потенциально спасающими жизнь инструментами... Нам нужно действовать сейчас, чтобы защитить эту фармацевтическую сокровищницу".