Исследование факторов, вызывающих стресс у кораллов, проведенное Национальным научным фондом, показывает, что локальные попытки обуздать загрязнение рифов не спасут их без глобальных усилий по уменьшению глобального потепления.
Выводы исследователей из Орегонского государственного университета и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре были опубликованы сегодня в Scientific Reports.
Среда обитания в океане все чаще подвергается антропогенному стрессу в виде загрязнения и глобального потепления.
Коралловые рифы находятся менее чем в 1% океана, но являются домом для почти четверти всех известных морских видов. Рифы также помогают регулировать уровень углекислого газа в море и являются важными охотничьими угодьями, которые ученые используют в поисках новых лекарств.
Кораллы являются домом для сложного состава динофлагеллят, грибов, бактерий и архей, которые вместе составляют микробиом кораллов. Сдвиги в составе микробиома связаны с изменениями в состоянии здоровья кораллов.
Ребекка Махер, дипломированный научный сотрудник Научного колледжа ОГУ, руководила исследованием, в котором участвовали образцы кораллов, собранные у побережья Муреа, острова в южной части Тихого океана, который является частью Французской Полинезии. Кораллы, исследованные в аквариумах учеными, среди которых были Ребекка Вега Тербер из штата Орегон и Райан МакМиндс, были Pocillopora mendrina, широко известными как кораллы цветной капусты.
«Мы подвергли кораллы трем стрессовым факторам: повышенной температуре, обогащению питательными веществами, то есть загрязнению, и ручному рубцеванию», - сказал Махер. «Мы поцарапали кораллы плоскогубцами, чтобы имитировать кусание коралла рыбой».
Затем ученые изучили, как эти стрессоры могут взаимодействовать, негативно влияя на микробиом кораллов и, следовательно, на здоровье кораллов.
«Мы обнаружили, что при любой форме стресса количество «дружественных» бактерий в кораллах уменьшается, а количество «недружественных» или болезнетворных бактерий увеличивается», - сказал Махер. «Стрессовые кораллы имели более нестабильный микробиом, что, возможно, приводило к большему количеству заболеваний и гибели кораллов».
Исследователи были удивлены, узнав, что пара разных факторов стресса, высвобождаемых на кораллы одновременно, не обязательно приводила к удвоению стресса - на самом деле, иногда эффект от двух факторов был меньше, чем от одного. Но все три одновременно действующих стрессора, казалось, подпитывали друг друга.
«Два стрессора не всегда усугубляли негативные эффекты друг друга, а вместо этого взаимодействовали антагонистически, вызывая менее чем аддитивные эффекты на изменения в отличии, нестабильности и разнообразии микробного сообщества», - сказал Махер. «Однако, когда кораллы испытали три формы стресса, микробиомы резко изменились, показывая, что стресс может действовать синергетически, усиливая негативные эффекты отдельных факторов стресса."
Смоделированные укусы рыбы оказались значительным фактором стресса окружающей среды, но «высокая температура, казалось, была гвоздем в гроб».
«Волшебного числа факторов стресса не существует, но несколько факторов стресса могут взаимодействовать таким образом, которого мы не ожидаем, и это может зависеть от типа фактора стресса - человека или окружающей среды - или серьезности стресса», - Махер. сказал. «Поэтому мы должны позаботиться о том, чтобы понять эти взаимодействия, прежде чем пытаться управлять ими с помощью действий по сохранению. Наша работа является важным шагом в информировании этих действий, предоставляя информацию о том, как коралл и его микробиом будут меняться под усиливающимся человеческим воздействием».
В дополнение к Национальному научному фонду это исследование поддержал Фонд поддержки зоопарков и садов Ривербэнкс.