Кораллы и микроводоросли: компромисс между устойчивостью к жаре и питанием

В более теплых и ярко освещенных мелководьях залива Кāне'охе на острове Оаху гавайский рисовый коралл (Montipora capitata) содержит в своих тканях больше термоустойчивых симбиотических микроводорослей по сравнению с кораллами на большей глубине. Это продемонстрировало недавнее исследование ученых Школы океанических и земных наук и технологий (SOEST) Гавайского университета в Маноа. Они предполагают, что хотя это может помочь кораллам пережить тепловую волну, за это может быть цена — меньшее питание после того, как волна жары пройдет, а температура воды понизится.

Несмотря на значительное антропогенное воздействие за последнее столетие (дноуглубительные работы, загрязнение сточными водами, урбанизация) и региональные обесцвечивания из-за изменения климата, кораллы процветают в заливе Кāне'охе. У некоторых кораллов эта повышенная способность переносить стресс частично объясняется видом микроводорослей, которые они содержат в своих тканях.

Исследования последних двух десятилетий показали, что симбиотические водоросли кораллов сильно различаются, и каждая группа обладает разными способностями переносить стресс, например, повышенную температуру воды, вызывающую обесцвечивание.

Рисовые кораллы образуют партнерства с двумя различными сообществами симбиотических микроводорослей. Используя генетическое секвенирование, исследовательская группа обнаружила, что доступность света определяет распределение этих симбионтных сообществ у кораллов из залива Кāне'охе, причем термоустойчивые симбионты чаще встречаются на мелководье. Интересно, что хотя термоустойчивые микроводоросли присутствовали в тканях кораллов в гораздо большем количестве по сравнению с другими видами симбионтов, они обеспечивали своих хозяев на мелководье меньшим количеством энергии.

Рифовые кораллы полагаются на два источника энергии: от своих симбиотических микроводорослей и пищи из окружающей воды (например, микроскопических креветкоподобных животных).

«Удивительно, что кораллы не компенсировали меньшее количество пищи от симбионтов, потребляя больше пищи из толщи воды, — сказал ведущий автор исследования Крис Уолл. — Это очень крутое открытие, потому что мы впервые подтвердили, что вид симбионта, живущего в кораллах, влияет на их питание в естественных условиях».

Вместе мутная вода и более высокая частота нарушений могли позволить стрессоустойчивым симбионтам кораллов, считающимся более оппортунистичными и «эгоистичными», распространиться в местной популяции кораллов. Исследование показывает, что хотя устойчивость к стрессу может быть выгодна в сложные периоды, эти симбионты обеспечивают кораллы меньшим количеством пищи, что в долгосрочной перспективе может быть для них не так полезно.

«Изменение климата и потепление океана меняют соотношение затрат и выгод этих взаимодействий между кораллами и их симбиотическими водорослями, — отметил Уолл. — Наши выводы также важны для жителей залива Кāне'охе, учитывая, что кораллы с этими стрессоустойчивыми водорослями в большем количестве встречаются на мелководье. Любые повреждения от якорей и ударов лодок могут серьезно навредить этим популяциям кораллов».