Похожие статьи
Среди ученых преобладает мнение, что кораллы должны страдать от снижения роста или других компромиссов, когда они работают с симбиотическими водорослями, которые помогают им переносить более теплую воду. Однако новое исследование, проведенное под руководством Университета штата Пенсильвания, показывает, что некоторые кораллы, возможно, получают и свой кусок пирога, и в результате такие партнерства кораллов и симбионтов могут стать доминирующими в экосистемах рифов в будущем под влиянием изменения климата.
«Наши результаты опровергают общепринятое мнение о том, что рифообразующие кораллы с симбионтами из теплоустойчивых водорослей плохо растут, — рассказывает Тодд Ладженесс (Todd Lajeunesse), профессор биологии Государственного университета Пенсильвании. — Напротив, эти приспособленные к теплому климату товарищества лучше переносят сильные волны морского тепла и, вероятно, в будущем будут экологически расширяться и доминировать в экосистемах рифов».
Хотя рифы будущего могут выглядеть не очень привлекательно — с низким разнообразием и сильно ограниченными экосистемными услугами, — оставшиеся жизнестойкие животные, вероятно, продолжат обеспечивать пищу и среду обитания для других животных и некоторый рост рифов в созданных ими экосистемах.
Ладженесс пояснил, что коралловые рифы — это геологические структуры, образованные колониями кораллов, состоящими из крошечных отдельных полипов, похожих на морских анемонов, ткани которых содержат плотные популяции фотосинтезирующих водорослей, называемых динофлагеллятами. Эти динофлагелляты, которые исследователи называют симбионтами, различаются по способности переносить высокие температуры. Когда океан становится слишком теплым, многие виды симбионтов погибают, а вместе с ними погибают и их хозяева — кораллы. А когда коралловые рифы разрушаются, под угрозой оказываются рыболовство, туризм и экосистемные услуги, такие как защита от ураганов.
По словам ученого, различия в смертности кораллов в зависимости от вида присутствующих симбионтов были впервые зафиксированы в восточной части Тихого океана после южного колебания Эль-Ниньо 1997-1998 годов, когда температура воды была на 2-4°C теплее средних исторических значений. Он отмечает, что после этого события кораллы с симбионтом Durusdinium glynnii выжили, а кораллы с симбионтом Cladocopium latusorum погибли.
«Очевидно, — говорит Марк Уорнер, профессор кафедры морских наук и политики Университета штата Делавэр, — что кораллы, связанные с D. glynnii, имели преимущество во время этих экстремальных тепловых явлений, но стоит ли сохранять эти термоустойчивые симбионты?»
Предыдущие исследования показали, что издержки теплоустойчивости выражаются в снижении перемещения питательных веществ от симбионта к хозяину и значительных негативных физиологических компромиссах, таких как снижение роста и репродуктивного успеха. Ученые хотели выяснить, может ли подобный компромисс иметь место у кораллов и может ли это повлиять на судьбу экосистем коралловых рифов.
Кира Тернхэм, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the Royal Society B, пояснила, что для изучения возможных компромиссов в партнерстве с термотолерантными организмами исследовательская группа сравнила рост и размножение кораллов Pocillopora, на которых обитает термотолерантный симбионт D. glynnii и более чувствительный симбионт C. latusorum. Эти симбионты широко распространены в Индийском и Тихом океанах, представляя собой коэволюционировавшие и экологически успешные отношения.
В частности, команда измеряла рост скелета, общее увеличение массы тела и скорость кальцификации — скорость производства кораллами карбоната кальция, который является показателем их роста. Для оценки функциональной эффективности этих партнерских комбинаций группа также измеряла репродуктивную производительность и реакцию на тепловой стресс.
Специалисты обнаружили, что D. glynnii обеспечивает способность переносить температуры воды, которые ставят под угрозу большинство взаимоотношений кораллов и динофлагеллят без заметных компромиссов. Эта комбинация партнеров растет и размножается так же хорошо, как и более чувствительное к температуре партнерство.
Различия в производительности и функциях между двумя видами были очевидны только во время экспериментального нагревания, подчеркнув способность D. glynnii переносить более высокие температуры и обеспечивать термостойкость своим хозяевам.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
