Роль микробов в восприимчивости кораллов к обесцвечиванию

Новое исследование проливает свет на роль микробов и их взаимодействия как факторов, определяющих межвидовые различия в термальном обесцвечивании кораллов. Работа опубликована в журнале Applied and Environmental Microbiology.

«Разнообразие, динамика сообщества и взаимодействие микроорганизмов, ассоциированных с кораллами, играют важную роль в состоянии здоровья и характере реакции коралловых рифов на изменение климата», — заявил ведущий автор исследования Биао Чен, доктор философии.

Исследователи призывают к созданию более обширных глобальных наборов данных о микробиоме коралловых рифов и рекомендуют проводить междисциплинарные исследования, охватывающие экологию, морскую химию, физическую океанографию и микробиомику. Это необходимо, чтобы раскрыть ключевую роль микроорганизмов в адаптивности экосистем коралловых рифов перед лицом глобального потепления.

Коралловые рифы (коралловые голобионты) состоят из животных-хозяев, эндосимбиотических Symbiodiniaceae (семейство морских динофлагеллят), бактерий, архей, грибов и вирусов. Во время волн тепла кораллы демонстрируют значительные межвидовые различия в тяжести обесцвечивания и термоустойчивости. Хотя известно, что микробиом играет решающую роль в регуляции устойчивости рифов, взаимодействия между Symbiodiniaceae и грибами в контексте термоустойчивости оставались неясными.

Чтобы восполнить этот пробел, команда изучила рифы острова Хуанъянь в Южно-Китайском море, где риск обесцвечивания повышен из-за более высоких температур поверхности моря по сравнению с островами Сиша на той же широте.

Учёные исследовали 18 видов кораллов, широко распространённых в тропических регионах Южно-Китайского моря. Они оценили степень их обесцвечивания во время значительного события 2020 года и создали рейтинг восприимчивости этих видов к тепловому обесцвечиванию.

На завершающем этапе исследователи изучили динамические взаимодействия внутри коралловых организмов, specifically examining the communities of Symbiodiniaceae and fungi. Они выявили потенциальные корреляции между экологическими показателями сообществ Symbiodiniaceae и грибов и рейтингом восприимчивости кораллов к обесцвечиванию.

Ключевые выводы исследования:

• В микробном сообществе кораллов острова Хуанъянь доминировали термоустойчивые Symbiodiniaceae.
• Увеличение разнообразия грибов и обилия патогенов тесно связано с более высокой восприимчивостью кораллов к тепловому обесцвечиванию.
• Построенная сеть взаимодействий между Symbiodiniaceae и грибами в кораллах показала, что ограничение грибкового паразитизма и устойчивость сети взаимодействий способствуют тепловой акклиматизации кораллов.

«Наше исследование подчеркивает экологические эффекты динамики микробиома и взаимодействий между Symbiodiniaceae и грибами на восприимчивость кораллов к обесцвечиванию», — резюмировал Биао Чен. Эта работа закладывает предварительную основу для изучения моделей реакции микроорганизмов, ассоциированных с кораллами, на глобальное потепление.