Ускоренный рост — причина изменения цвета коралловых рифов

Новое исследование Университета Саутгемптона и Национального океанографии (Саутгемптон) раскрыло базовые механизмы иммунного ответа и восстановления кораллов на болезни и изменение условий среды.

Исследование, опубликованное в журнале Coral Reefs, показало, что ускоренный рост — это ключевой физиологический процесс, связанный с изменением окраски рифообразующих кораллов при болезнях, повреждениях и стрессе.

Учёные изучили специфические флуоресцентные пигменты (GFP-like), отвечающие за зелёную, красную и пурпурно-синюю окраску многих кораллов.

Исследуя эти пигменты у четырёх видов кораллов из Красного моря, Персидского залива и Фиджи, учёные обнаружили, что их присутствие указывает на растущую ткань:

• В растущих кончиках ветвей и на краях здоровых колоний.
• В повреждённых частях колоний по сравнению с нетронутыми участками.

Д-р Йорг Виденманн, руководитель исследования: «Наблюдаемые нами специфические пигментные сигнатуры показывают, что локально ускоренный рост в присутствии чужеродного биологического материала — это новый компонент врождённого иммунного ответа рифовых кораллов. Животные пытаются нейтрализовать потенциально опасные организмы, обрастая их».

Также было установлено, что ускоренный рост — физиологическая основа «синдрома розово-голубых пятен», изменения цвета, связанного, например, с повреждением кораллов Красного моря. Кроме того, обнаружено сильное усиление красной флуоресценции в зонах роста при наличии брюхоногих моллюсков и многощетинковых червей.

Исследователи смогли детектировать рост и пролиферацию тканей кораллов, используя отличные биомаркерные свойства GFP-like пигментов. Флуоресцентные белки кораллов широко применяются в биомедицинских и фармацевтических исследованиях благодаря лёгкой детекции их свечения.

Д-р Виденманн добавляет: «Мониторинг коралловых рифов выиграет от этого исследования, поскольку использование GFP-like пигментов в качестве биомаркеров может указывать на механический стресс/повреждения (например, от пловцов или дайверов) или сигнализировать о паразитах и болезнях».

Выводы исследования имеют важные последствия для прогнозирования негативного влияния изменяющихся условий среды. Снижение темпов роста кораллов, ожидаемое из-за окисления океана, потепления и обогащения вод рифов питательными веществами, приведёт к снижению их способности защищаться от колонизации другими организмами.