Кораллы и их микробиомы эволюционировали совместно

Новое исследование Университета штата Орегон показывает, что кораллы и населяющие их микробы эволюционировали совместно.

Результаты, опубликованные в Nature Communications, дают новое понимание в борьбе за спасение коралловых рифов — крупнейших и наиболее значительных структур биологического происхождения на планете.

Исследование, финансируемое Национальным научным фондом (NSF), включало сотни образцов склерактиниевых, или каменистых, кораллов. С момента своего появления 425 миллионов лет назад они разветвились на более чем 1500 видов.

Многие из них являются основными строителями коралловых рифов, которые занимают менее 1% океана, но являются домом почти для четверти всех известных морских видов. Рифы также помогают регулировать уровень углекислого газа в море.

Ключевые выводы исследования:

  • Учёные обнаружили сильные доказательства «филосимбиоза» кораллов и микробов: состав и богатство микробиома отражают эволюционную историю кораллов-хозяев.
  • Крупные изменения в богатстве микробиома сопровождали начало видообразования современных рифообразующих семейств кораллов (примерно 25–65 млн лет назад).
  • Микробные сообщества скелетов кораллов (карбоната кальция) показали большее богатство по сравнению с микробиомами ткани и слизи. Именно скелетные микробиомы продемонстрировали самый сильный сигнал долгосрочного филосимбиоза.
  • Исследование выявило потенциальную важность нескольких групп микробов, которые ранее не считались интересными для изучения.

Методология:

  • Проанализировано 600 образцов кораллов с 21 рифа у побережья Австралии.
  • Для идентификации микробов секвенировали ген 16S rRNA, который действует как «молекулярный штрих-код» организма.
  • Изучали микробы в тканях, скелете и слизи кораллов.

Значение:

Исследование предоставляет основу для анализа микробов склерактиниевых кораллов, которая показывает, как эволюционная история кораллов, особенности хозяина и местная среда взаимодействуют, формируя микробиомы. Это помогает понять, какие микробы помогают кораллам противостоять изменению климата, и нацелиться на их изучение.