Кораллы выбирают симбиотические водоросли для смягчения экологического стресса
Кораллы живут в симбиозе с различными микроскопическими водорослями, которые обеспечивают большую часть необходимой им энергии. Некоторые водоросли могут повышать устойчивость кораллов к тепловому стрессу. Исследуя один из основных рифообразующих кораллов Гавайев, Montipora capitata (рисовый коралл), учёные из Гавайского университета в Маноа обнаружили, что сообщество симбионтов в этих кораллах значительно различается в разных частях залива Каньоха.
В исследовании, недавно опубликованном в Royal Society Open Science, учёные пометили и собрали 600 колоний рисового коралла по всему заливу Каньоха у наветренной стороны острова Оаху. Они идентифицировали водорослевых симбионтов в колониях и собрали данные об окружающей среде, такие как температура и осадконакопление, в каждой части залива.
Хотя науке известно, что кораллы являются хозяевами разнообразных симбионтов, оставалось неясным, меняются ли виды водорослей от одного района к другому и что движет этими изменениями.
Cladocopium и Durusdinium — два наиболее распространённых рода водорослей, симбиотирующих с кораллами в Тихом океане. Cladocopium встречается повсеместно, в то время как Durusdinium обычно обнаруживается в мелководных кораллах, подверженных повышенному освещению или температуре поверхности моря, или в районах с высокой температурной изменчивостью; этот род ассоциируется с повышенной устойчивостью к тепловому стрессу.
«Кораллы в крайних северной и южной частях залива Каньоха содержали меньше устойчивых к стрессу симбионтов, — сказала Мариана Роша де Соуза, ведущий автор исследования, бывшая аспирантка Гавайского института морской биологии. — Это логично, так как эти районы испытывают меньше света, меньше потепления и меньшие температурные колебания. Однако мы были удивлены, увидев, что симбионт действительно реагирует на эти тонкие различия в условиях среды в частях залива — то, что не было обнаружено в других исследованиях».
Тепловой стресс — основная угроза для кораллов во всём мире. Температура моря во многих тропических регионах выросла почти на один градус Цельсия за последние 100 лет и продолжает повышаться.
«Наш детальный отбор проб колоний кораллов на относительно небольшом пространственном градиенте (~10 км) в пределах залива Каньоха показал, что структура сообщества водорослевых симбионтов может реагировать на условия, в которых живёт коралл, — сказала Роша де Соуза. — Это создаёт основу для понимания роли условий окружающей среды в формировании распределения водорослевых сообществ в пространстве и времени».
Здоровые коралловые рифы — одни из самых биологически разнообразных и экономически ценных экосистем на Земле. Однако кораллы на Гавайях и во всём мире подвержены влиянию изменения климата, что приводит к обесцвечиванию и потенциальной гибели кораллов.
«Понимание того, какие симбионты присутствуют в кораллах на Гавайях и что определяет состав их сообщества, может помочь нам предсказать, как эти кораллы отреагируют на будущий тепловой стресс», — сказала Роша де Соуза.
Во время события обесцвечивания в заливе Каньоха в 2019 году исследовательская группа повторно отобрала пробы этих кораллов, и сейчас они анализируют данные. Их следующий шаг — изучить, как кораллы с разными симбионтами из разных частей залива отреагировали на обесцвечивание.