Крупнейший сбор данных показывает, как коралловые рифы могут пережить изменение климата

Экспедиция Tara Pacific длилась более двух лет, пересекла весь Тихий океан и собрала крупнейший на сегодняшний день генетический инвентарь в любой морской системе. Учёные взяли около 58 000 образцов со ста изученных коралловых рифов.

Первые результаты анализа, опубликованные в Nature Communications, показывают, что условия для выживания кораллов в условиях изменения климата могут быть связаны с тремя ключевыми открытиями.

Глобальное биоразнообразие в десять раз выше, чем предполагалось

Используя набор данных на основе генетических маркеров, исследователи обнаружили, что всё глобально оцениваемое бактериальное разнообразие уже содержится в микроорганизмах коралловых рифов. Текущая оценка биоразнообразия (примерно пять миллионов бактерий) занижена примерно в 10 раз.

Влияние среды на эволюционную адаптацию специфично для вида

Изучая 32 архипелага как естественные лаборатории, учёные выяснили, что эффекты окружающей среды на траектории эволюционной адаптации кораллов специфичны для вида. Впервые были изучены теломеры — концы хромосом.

У очень устойчивых к стрессу кораллов теломеры всегда одинаковой длины, что говорит о механизме их сохранения. У более чувствительного вида с продолжительностью жизни около ста лет длина теломер коррелирует с уровнем экологического стресса, например, колебаниями температуры.

Важные гены дублируются

Данные экспедиции показали, что долгая жизнь некоторых видов кораллов может быть связана с дупликацией (удвоением) определённых генов. Многие важные гены присутствуют в геноме несколько раз. Это было определено с помощью секвенирования геномов кораллов новой высокоразрешающей техникой long-read sequencing.

Повсеместное наличие дупликации генов может быть возможным объяснением того, как кораллы живут тысячи лет, несмотря на воздействие, например, экстремального УФ-излучения на мелководье.

Уникальная открытая база данных

Вся коллекция данных экспедиции, крупнейшая в истории изучения рифов, находится в открытом доступе и полностью описана с сопутствующими физико-химическими измерениями. Это обеспечивает полную сравнимость результатов и служит основой для будущих исследований.