Исследование израильских ученых может помочь коралловым рифам выжить

Израильские ученые впервые задокументировала биологические часы вида кораллов Euphyllia paradivisa (E. paradivisa) и подтвердили то, что раньше было лишь гипотезой.

Об этом сообщает Science Advances.

Биологические часы являются внутренним и независимым механизмом, диктующим суточный ритм. Благодаря ему организм измеряет суточные и сезонные сигналы, и живет в синхронизации с ритмом природы, сохраняя при этом возможности синхронизации, которые обеспечивают важные физиологические и поведенческие процессы.

Для кораллов расщепление включает в себя расщепление сахара и синтез жиров, открытие и закрытие их охотничьих щупалец и многое другое. В морской экосистеме кораллы и водоросли поддерживают симбиотические отношения, поэтому кораллы обеспечивают водоросли укрытием и углекислым газом, а водоросли снабжают кораллы пищей и питательными веществами, которые необходимы для их выживания.

На этим взаимовыгодные отношения существенно влияет синхронизация и координация, и, вероятно, есть нужда во «взаимодействии» между биологическими часами кораллового хозяина и водорослями-симбионтами. Повышение температуры моря и увеличение случаев обесцвечивания приводят к тому, что кораллы теряют свои водоросли и умирают.

На фоне ученые пытаются точно расшифровать метод работы этого биологического механизма, и способны ли кораллы выживать без водорослей длительный период времени. Это нужно для понимания того, какие виды могут «побеждать или проигрывать» в продолжающихся эпизодах аномальной жары.

Исследователям из Университета Бар-Илан в Израиле удалось открыть один вид «победителей». Предыдущие исследования показали, что вид кораллов, известный как Euphyllia paradivisa (E. paradivisa), является устойчивым к условиям обесцвечивания и может выживать без водорослей в условиях продолжительной темноты.

Команде Бар-Илана удалось впервые задокументировать биологические часы этого вида и подтвердить то, что до сих пор было предположением. Оказалось, что их биологические часы способны функционировать даже на глубине 65 метров под водой и почти в полной темноте, когда поблизости нет водорослей.

Доктор Миека Рински из факультета наук о жизни Гудмана в Бар-Илане возглавила группу исследователей, которые перенесли многочисленную E. paradivisa из морской среды в израильское Красном море в Эйлатском заливе в лабораторию близлежащего Межуниверситетского института морских наук. Кораллы поместили в аквариумы, в которые закачивали морскую воду из их естественной среды обитания.

Половину образцов хранили при циклическом освещении и темноте, а другую половину – в полной темноте целый год, вследствие чего обесцветились апосимбиотические кораллы, в которых водоросли были вытеснены из тканей хозяина. Через год ученые исследовали характеристики биологических часов в большом количестве повторов симбиотических и апосимбиотических здоровых коралловых колоний.

После 48 часов воздействия циклов свет/темнота и полной темноты сравнивали обесцвеченные и неотбеленные кораллы. E. paradivisa обнаружил биологические часы, работающие в 12-часовом ритме, которыми управляли приливные циклы и находящиеся под влиянием симбиотических водорослей.

Больше всего экспертов поразило то, что у кораллов были независимые биологические часы, контролирующие время их основных метаболических процессов. Эти часы функционируют по 24-часовому графику, под влиянием света и тьмы, как и у людей, и могут функционировать независимо от часов водорослей.

Даже в своей так называемой «сумеречной зоне» — на глубине 65 метров и в почти полной темноте — кораллы выживают в суровых условиях и сохраняют свою устойчивость без присутствия водорослей и преимуществ фотосинтеза.

«Большинство исследований симбиоза показывают, что кораллы умирают после обесцвечивания. Здесь мы нашли вид, который может выжить без водорослей. Биологические часы кораллов могут работать без ежедневных изменений содержания кислорода и питательных веществ в их тканях, что обычно является результатом присутствия их симбиотических водорослей и, следовательно, фотосинтеза. Кораллы обладают определенной «пластичностью», которая позволяет им переключаться между различными ритмами и выжить в пагубных ситуациях, таких как обесцвечивание, вызванное изменениями в окружающей среде», – рассказал доктор Рински из Лаборатории молекулярной морской экологии Бар-Илана под руководством профессора Орена Леви.

Благодаря функционированию биологических часов функционируют независимо от водорослей кораллы могут справляться со стрессовыми ситуациями и поддерживать свои повседневные метаболические и физиологические процессы. Эти результаты дарит надежду на их способность пережить сильную жару.

"Курсор" сообщал, что древние римляне на трибунах Колизея ели даже пиццу.