В какой степени способность кораллового рифа противостоять стрессовым условиям зависит от типа водорослей, обитающих в кораллах?
Кораллы - это морские беспозвоночные, принадлежащие к типу книдарий, которые строят большие экзоскелеты, из которых строятся красочные рифы. Но это строительство рифов возможно только благодаря взаимовыгодным отношениям между кораллом и различными видами одноклеточных водорослей, называемых динофлагеллятами, которые живут внутри клеток коралловых полипов.
Водоросли являются фотосинтезирующими, то есть способны преобразовывать солнечную энергию в химическую для пищи, как и растения. Обмен питательными веществами между кораллами и водорослями необходим для здоровья рифовых сообществ. Коралл обеспечивает водоросли углекислым газом, азотом и другими соединениями, которые необходимы им для выживания и осуществления фотосинтеза. Водоросли, в свою очередь, могут стимулировать рост кораллов, снабжая их сахарами и жирами, которые образуются в результате фотосинтеза.
Международная исследовательская группа, базирующаяся в Новой Зеландии и включающая Артура Гроссмана из Карнеги, решила определить, как обилие и разнообразие сахаров и других углеродных соединений, общих с кораллами, варьируется между видами водорослей, и что это может означать для кораллов. способность выживать в стрессовых условиях, вызванных изменением климата. Они сделали это, изучая анемона Aiptasia - книдарий, как и кораллы, - который также может содержать симбиотических динофлагеллят, но он растет намного быстрее и его легче изучать, чем кораллы.
Их результаты опубликованы Proceedings of the Royal Society B.
«Нас очень интересует, что происходит, когда внешние условия заставляют кораллы переключаться с одного симбиотического вида водорослей на другой», - сказал Гроссман. «Наличие долгосрочных симбиотических отношений с местными видами водорослей выгодно для кораллов. Но если окружающие условия изменятся в результате изменения климата, могут ли другие виды водорослей дать кораллам улучшенную приспособленность и шансы на выживание?»
При сравнении сахаров, жирных кислот и других продуктов метаболизма, переносимых в анемон-хозяин двумя разными видами водорослей - одним местным, а другим трансплантатом, который обычно не встречается в анемоне-хозяине, команда обнаружила, что Местные виды постоянно давали анемонам больше питания, чем неместные.
Однако известно, что трансплантированные водоросли «бедных кормильцев», использованные в этом исследовании, называемые Durusdinium trenchii, обладают высокой термостойкостью, и было замечено, что они повторно заселяют сообщества кораллов, которые были повреждены обесцвечиванием и потеряли свой первоначальный вид. арендаторы водорослей.
«В нормальных условиях кораллы или анемоны, в которых живут виды водорослей, которые плохо обеспечивают питательными веществами, будут вынуждены сжигать свои собственные запасы энергии и получать питание из окружающей воды», - объяснил Гроссман. «Но после события отбеливания даже плохой провайдер может быть лучше, чем отсутствие провайдера».
Дальнейшие исследования, включающие большее разнообразие водорослей и более подробно изучающие поток питательных веществ между организмами, необходимы, чтобы полностью понять, могут ли более устойчивые к теплу, но менее щедрые виды водорослей помочь этим хрупким экосистемам выжить в мире, в котором климат быстро меняется.