Екологія

Модифіковані мікроводорості допоможуть захистити корали від масового знебарвлення через зміни клімату

Використовуючи техніку «спрямованої еволюції» вчені культивували термостійкий вид мікроводоростей Symbiodiniaceae, які забезпечують більшу частину харчування коралів. Таким чином, за словами дослідників, можна буде допомогти кораловим рифам вижити в умовах глобального потепління.

Коралові рифи по всьому світу страждають від знебарвлення, яке викликає підвищення температури води на тлі глобальних змін клімату. Так, Великий Бар’єрний риф в Тихому океані недавно пережив своє третє масове знебарвлення за п’ять років — після того, як в лютому цього року була зафіксована найвища температура океану для цього місяця. Знімки показали, що протягом останніх двох тижнів березня 25 відсотків рифу були знебарвлені сильно, ще 35 відсотків — помірно. Вперше в історії одночасно північна, центральна і південна частини рифу опинилися вражені.

Річ у тім, що, коли Світовий океан стає занадто теплими, корали — вапняні органогенні геологічні структури, утворені колоніальними кораловими поліпами і деякими видами водоростей — втрачають свої різнокольорові мікроводорості Symbiodiniaceae, які живуть в їх тканинах і служать їжею для них. Це призводить до того, що корали знебарвлюються і з часом помирають від голоду.

Патрік Бюргер з Державного об’єднання наукових і прикладних досліджень Австралії разом з колегами з Австралійського інституту морських наук (AIMS) і Мельбурнського університету задався питанням, як можна допомогти коралам вижити в тепліших водах, збільшивши теплову стійкість їх симбіотичних водоростей.

Знебарвлені корали. Білий скелет демонструє, що корал страждав від сильного теплового стресу і втратив свій важливий водоростевий сімбіонт, який забезпечує більшу частину його живлення шляхом фотосинтезу / © CSIRO
«Кораловий покрив Великого бар’єрного рифу скоротився приблизно наполовину з-за літньої спеки в 2016 і 2017 роках, за цим послідувало скорочення чисельності коралових личинок на 89% в 2018 році. Хоча корали адаптуються до мінливих умов, їх швидка загибель вказує на те, що швидкість зміни клімату випереджає природну швидкість адаптації коралів», — пояснюють учені.

Як розповідається в дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances, команда ізолювала мікроводорості від коралів і культивувала їх у спеціалізованій лабораторії. Використовуючи техніку, звану «спрямованою еволюцією», вони in vitro піддавали культивовані мікроводорості впливу вищих температур — до 31 ° C — протягом чотирьох років. У підсумку водорості розвинули генетичні зміни й змогли адаптуватися до життя в більш спекотних умовах.

Потім дослідники взяли личинок коралів Великого Бар’єрного рифу, змішали їх або зі звичайними водоростями, або з термостійкими — і знову протягом тижня нагрівали до 31 ° C (саме при такій температурі починається процес знебарвлення). Корал, всередині якого жили звичайні водорості, у підсумку швидко втратив свій колір, а ось корал з модифікованими термостійкими водоростями залишився здоровим.

Великий Бар’єрний риф — найбільший у світі природний об’єкт, утворений живими організмами. Він становить приблизно 10% екосистеми коралових рифів на Землі / © Getty Images
«Наш новий підхід посилює термостійкість корала шляхом маніпулювання його мікроводоростями, що служить ключовим фактором у термостійкості корала», — говорить Бюргер.

Автори відзначають, що результати їх роботи вже багатообіцяючі, але необхідні додаткові дослідження, щоб перевірити, чи можна використовувати термостійкі водорості для запобігання знебарвлення не тільки молодих, але й у дорослих коралів. Крім того, потрібно з’ясувати, чи спрацює такий метод з різними видами коралів.

Бюргер також зазначив, що боротьба зі зміною клімату як і раніше залишається найголовнішим способом для порятунку рифів, але вчені розробляють і «штучні» методи для захисту коралів — на той випадок, якщо людству не вдасться скоротити викиди парникових газів і уповільнити теми глобального потепління.

Проте ще в травні 2017 року фахівці заявили, що масштабні заходи, які планується направити на порятунок Великого Бар’єрного рифа до 2050 року, не принесуть результатів. Експерти констатували: врятувати риф не вийде і варто зосередитися на збереженні хоча б його «екологічної функції».

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть