В последние годы достижения в области секвенирования ДНК выявили большое количество скрытого разнообразия рифообразующих кораллов: виды, которые кажутся идентичными друг другу, но отличаются генетически. Обычно игнорируемые, поскольку они невидимы невооруженным глазом, группа исследователей из Калифорнийской академии наук и Университета Квинсленда вместе с более чем дюжиной международных сотрудников применяют более целостный подход к пониманию этих скрытых видов, исследуя упускаемые из виду экологические проблемы. различия, которые имеют далеко идущие последствия для уязвимости и устойчивости рифообразующих кораллов. Команда надеется, что их результаты, опубликованные сегодня в журнале Current Biology, приведут к более тонкому рассмотрению разнообразия кораллов, которое включает в себя больше аспектов, чем просто внешний вид, и будет способствовать более стратегическому планированию сохранения..
«Мы знаем, что сильно недооцениваем истинное количество видов кораллов из-за этого скрытого разнообразия», - говорит ведущий автор и куратор Академии Пим Бонгартс. «В нашем исследовании мы приводим один из первых наглядных примеров того, как виды кораллов, которые выглядят одинаково, могут сильно различаться с точки зрения их экологии и физиологии, от того, когда они размножаются, до какой глубины они предпочитают. Это означает, что наша текущая структура для классификации кораллы, строящие рифы, основанные главным образом на морфологии, ограничивают нашу способность понимать и защищать их».
Проведя одно из самых обширных на сегодняшний день исследований генома вида кораллов, которое включало получение образцов ДНК от более чем 1400 особей, исследователи начали свое исследование с открытия, что «змеевидный коралл» (Pachyseris speciosa) - один из самых распространенных кораллов в Индо-Тихоокеанском регионе - на самом деле состоит из четырех разных видов, которые эволюционировали миллионы лет назад. К их удивлению, эти виды оказались неотличимы друг от друга даже на микроскопическом уровне, что побудило исследователей пойти еще дальше и искать экологические различия, которые могли быть упущены, когда их считали одним видом.
Используя дистанционно управляемые аппараты и специальное снаряжение для глубоководных погружений, исследователи исследовали кораллы с небольшой глубины до 80 метров под поверхностью - в крайне малоизученной мезофотической зоне коралловых рифов. Они обнаружили, что, хотя особей каждого вида можно было найти на всем диапазоне глубин, у них были разные глубины, где они были наиболее многочисленны, с соответствующими различиями в физиологических признаках, таких как содержание белка, которые влияют на их способность выживать и процветать на предпочитаемых ими глубинах..
«Знание того, какие кораллы процветают, где и на какой глубине, имеет решающее значение для сохранения рифов», - говорит соавтор исследования из Университета Квинсленда профессор Ове Хёг-Гулдберг.«Большинство охраняемых морских территорий защищают только мелководные рифы, а это означает, что современные стратегии сохранения не учитывают скрытые виды на мезофотических глубинах. Нам нужно подумать об этом пробеле в защите».
Помимо различий в физиологии и глубине, исследовательская группа также разработала экспресс-тест ДНК, позволяющий идентифицировать эти виды в полевых условиях и контролировать их размножение. Они обнаружили, что существуют различия между видами во времени массового нереста - механизма, посредством которого сигналы окружающей среды заставляют всю популяцию кораллов синхронно выпускать свои гаметы. Этот неравномерный нерест может объяснить отсутствие скрещивания между видами (обычное явление для многих кораллов), несмотря на то, что они живут бок о бок на рифе.
«В течение многих лет мы задавались вопросом об актуальности этого скрытого разнообразия, задаваясь вопросом, не упускаем ли мы что-то важное», - говорит исследователь Академии и соавтор исследования Алехандра Эрнандес-Агреда.«Используя все имеющиеся в нашем распоряжении инструменты для анализа не только морфологии, но и всех других аспектов этих видов, мы теперь показываем, как это скрытое разнообразие может маскировать основные различия в этих видах, которые могут привести к их способности справляться с с быстро меняющимися условиями мирового океана."
В конечном счете, исследователи надеются, что их результаты показывают важность целостного подхода к пониманию этих скрытых видов, которые кажутся идентичными, но могут содержать ключевые различия, которые влияют на глобальные усилия по сохранению.
«В момент, когда рифы во всем мире быстро деградируют, - говорит Бонгартс, - очень важно начать запечатлевать это скрытое разнообразие - не только видов, но и того, как они живут и функционируют, - чтобы улучшить наше понимание и способность защищать эти хрупкие экосистемы».