Учёные раскрыли роль микробов в устойчивости кораллов к потеплению

Фото из открытых источников

Устойчивость кораллов к изменению климата и потеплению океанов во многом определяется не только их генетическими особенностями, но и микробиомом, а также условиями обитания, сообщает издание Innovanews.ru. Исследование, проведенное группой ученых из Университета Макгилла и Смитсоновского института тропических исследований, показало, что кораллы, живущие в зонах с переменчивыми условиями, обладают большей способностью адаптироваться к стрессу, чем их собратья из стабильных экосистем.

В ходе работы специалисты сравнили два рифа у побережья Панамы: один в Панамском заливе с постоянно меняющейся температурой воды, другой — в заливе Чирики, где условия остаются более постоянными. Результаты эксперимента продемонстрировали, что кораллы из переменчивой среды лучше переносили экстремальный нагрев в лабораторных условиях. Они сохраняли важные белки и избегали окислительного стресса — процесса, при котором в клетках накапливаются вредные свободные радикалы, повреждающие ткани. В то же время кораллы из стабильного залива быстрее теряли симбиотические водоросли и бактерии, что приводило к их обесцвечиванию и ослаблению.

Ученые отметили, что тип симбиотических водорослей, с которыми живут кораллы, также играет роль в их устойчивости. Так, представители рода Cladocopium, которые обычно дают больше энергии хозяину, преобладали у кораллов из переменчивого залива, несмотря на то, что они менее устойчивы к высоким температурам. В свою очередь, водоросли Durusdinium, более термоустойчивые, встречались чаще у кораллов из стабильной среды.

«Это похоже на выбор между краткосрочной выгодой и долгосрочной стабильностью», — объясняет профессор Роуэн Барретт, один из авторов исследования.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, также выявило, что микробиом кораллов становится менее стабильным под воздействием стресса, даже у тех особей, которые считаются более стойкими. При этом генетические различия между кораллами оказывают влияние на их устойчивость, однако окружающая среда играет более значительную роль.

Особое значение имеет способность рифов восстанавливаться после экстремальных климатических событий. Например, после сильного Эль-Ниньо 1982 года кораллы в Панамском заливе восстановились гораздо быстрее, чем в других районах. По словам Шона Коннолли из Смитсоновского института, такие рифы можно рассматривать как естественные лаборатории, где происходят процессы адаптации к изменяющимся условиям.

Полученные данные открывают новые возможности для сохранения коралловых экосистем. Зоны с переменными условиями, где кораллы уже приспособились к стрессу, могут стать приоритетными для охраны. Кроме того, механизмы их адаптации могут быть использованы в программах восстановления рифов, например, путем искусственного заселения более устойчивыми штаммами водорослей или создания морских заповедников в районах с естественной изменчивостью среды.

Однако авторы исследования предупреждают, что их выводы основаны на данных, собранных в одном регионе — Панаме. Кораллы в других частях мира, таких как Индийский океан или Большой Барьерный риф, могут вести себя иначе из-за различий в солености, течениях и антропогенном воздействии. Кроме того, лабораторные тесты, использованные в исследовании (CBASS), не полностью отражают многолетнее влияние климатических изменений в естественных условиях.