Кораллы Северного Красного моря прошли тест на тепловой стресс с летающими цветами

Даже при самых оптимистичных сценариях большинство экосистем коралловых рифов на нашей планете — будь то в Австралии, на Мальдивах или в Карибском бассейне — исчезнут или будут в очень плохом состоянии к концу этого столетия. Это потому, что глобальное потепление поднимает температуру океана выше предела, которому могут противостоять одноклеточные водоросли, которые являются главными союзниками кораллов. Эти водоросли живут внутри коралловых тканей для защиты и, взамен, снабжают необходимыми питательными веществами, производимыми в процессе фотосинтеза. Поскольку водоросли содержат множество пигментов и поэтому придают коралловым рифам их знаменитый цвет, в случае их потери кораллы становятся белыми, что называется обесцвечиванием кораллов. Но, несмотря на реальную угрозу, вызванную глобальным потеплением, кораллы в Красном , похоже, сохранят свой яркий цвет.


«Мы уже знали, что кораллы в заливе Акаба, на северной оконечности Красного моря, были особенно устойчивы к более высоким температурам. Но мы хотели изучить полный , лежащий в основе этого сопротивления», — говорит Ромен Савари, постдок из EPFL. Лаборатория биологической геохимии (LGB) и ведущий автор исследования, которое публикуется сегодня в PNAS. То, что обнаружили ученые, говорит о том, что эти кораллы, а также водоросли и , с которыми они живут в симбиозе, могут выдерживать средние температуры примерно на 5 ° C выше, чем те, которые они обычно испытывают. И, несмотря на серьезность изменения климата, маловероятно, что к концу века температура в Красном море повысится более чем на 5 ° C. «Это дает нам реальную надежду на то, что мы сможем спасти по крайней мере одну крупную экосистему коралловых рифов для будущих поколений», — говорит Андерс Мейбом, глава LGB.

Принимая это с ходу

Для проведения своего исследования ученые подвергли кораллы залива Акаба целому ряду тепловых нагрузок, включая более высокие температуры, которые могут возникнуть в ближайшие десятилетия. Средняя максимальная месячная температура в этих водах в настоящее время составляет около 27 ° C, поэтому ученые подвергали образцы кораллов воздействию температур 29,5 ° C, 32 ° C и 34,5 ° C как в течение короткого периода времени (три часа), так и более длительного. (одна неделя). Ученые измерили экспрессию генов кораллов и симбиотических водорослей как во время, так и после теста на тепловой стресс, а также определили состав микробиома, обитающего в кораллах.

«Главное, что мы обнаружили, это то, что эти кораллы в настоящее время живут при температурах значительно ниже максимальных, которые они могут выдержать с помощью своего молекулярного механизма, что означает, что они естественным образом защищены от повышения температуры, которое, вероятно, произойдет в течение следующих 100 или даже 200 лет, — говорит Савари. «Наши измерения показали, что при температуре до 32 ° C кораллы и их симбиотические организмы были способны восстанавливаться на молекулярном уровне и адаптироваться как к краткосрочному, так и к долгосрочному тепловому стрессу без каких-либо серьезных последствий». Это вселяет в ученых искреннюю надежду, хотя более теплые воды — не единственная угроза этому исключительному природному наследию.

Это первый раз, когда ученые провели генетический анализ образцов кораллов в таком широком масштабе, и их результаты показывают, как эти термостойкие кораллы реагируют на самом фундаментальном уровне — экспрессии генов. Их также можно использовать в качестве основы для определения «супер-кораллов». По словам Мейбома, «исследование Ромена дает нам представление о конкретных генетических факторах, которые позволяют кораллам выживать. Его исследование также показывает, что целая симфония генетического выражения работает над тем, чтобы придать кораллам такую ​​необычайную силу». Это устанавливает стандарт того, как выглядит экспрессия гена «супер коралла» во время теплового стресса и восстановления. Но можно ли использовать кораллы Красного моря, чтобы однажды заселить Большой Барьерный риф? «Кораллы очень зависят от своего окружения», — говорит Мейбом. «Они могут адаптироваться к новой среде только после длительного процесса естественной колонизации. Более того, Большой Барьерный риф размером с Италию — было бы невозможно повторно заселить его искусственно».

Путешествие в будущее

Работа ученых стала возможной благодаря двум уникальным исследовательским инструментам: симулятору Красного моря (RSS), разработанному Межвузовским институтом морских наук в Эйлате, Израиль; и Автоматизированная система снятия стресса для отбеливания кораллов (CBASS), разработанная группой исследователей из . Их выводы заложили основу для гораздо более амбициозного проекта, который возглавит Транснациональный центр Красного моря (TRSC, http://www.trsc.org), который был создан в EPFL в 2019 году. Этот новый проект стартует этим летом и продлится четыре года. «Мы пройдем все Красное море — протяженностью около 2 000 км — на исследовательском судне Fleur de Passion, принадлежащем нашему партнеру Fondation Pacifique», — говорит Мейбом. «Цель будет заключаться в том, чтобы составить карту уровней термостойкости и разнообразия всех различных типов кораллов, встречающихся в этих водах. Температура воды повышается по мере того, как вы направляетесь дальше на юг по Красному морю, с разницей в 5-6 ° C между северными и южные оконечности. Это то, что делает его идеальной реальной лабораторией для изучения этих экосистем. Как будто вы плывете в будущее, направляясь на юг ».

И что нам говорит этот взгляд в будущее? Некоторые кораллы в южной части Красного моря уже начинают обесцвечиваться. Савари считает, что есть только одно решение: «Мы должны защищать эти кораллы и защищать их от местных стрессоров, которые в основном являются источниками загрязнения и физического разрушения. Таким образом мы сможем сохранить запас« естественных супер-кораллов »для потенциально повторного заселения территорий, которые имеют особенно сильно пострадали от волн жары, вызванных изменением климата «.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments