Модифицированные микроводоросли защитили кораллы от обесцвечивания

Автор
914
Модифицированные микроводоросли защитили кораллы от обесцвечивания

Ученые разработали новый метод защиты коралловых рифов от изменения климата.

Коралловые рифы по всему миру страдают от обесцвечивания, которое вызывает повышение температуры воды на фоне глобальных изменений климата. Так, Большой Барьерный риф в Тихом океане недавно пережил свое третье массовое обесцвечивание за пять лет — после того, как в феврале этого года была зафиксирована самая высокая температура океана для этого месяца. Снимки показали, что в течение последних двух недель марта 25 процентов рифа были обесцвечены сильно, еще 35 процентов — умеренно. Впервые в истории одновременно северная, центральная и южная части рифа оказались поражены.

Дело в том, что, когда Мировой океан становится слишком теплыми, кораллы — известковые органогенные геологические структуры, образованные колониальными коралловыми полипами и некоторыми видами водорослей — теряют свои разноцветные микроводоросли Symbiodiniaceae, которые живут в их тканях и служат пищей для них. Это приводит к тому, что кораллы обесцвечиваются и со временем умирают от голода.

Патрик Бюргер из Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии вместе с коллегами из Австралийского института морских наук (AIMS) и Мельбурнского университета задался вопросом, как можно помочь кораллам выжить в более теплых водах, увеличив тепловую устойчивость их симбиотических водорослей.

Обесцвеченные кораллы. Белый скелет демонстрирует, что коралл страдал от сильного теплового стресса и потерял свой важный водорослевый симбионт, который обеспечивает большую часть его питания посредством фотосинтеза

"Коралловый покров Большого барьерного рифа сократился примерно наполовину из-за летней жары в 2016 и 2017 годах, за этим последовало сокращение численности коралловых личинок на 89% в 2018 году. Хотя кораллы адаптируются к изменяющимся условиям, их быстрая гибель указывает на то, что скорость изменения климата опережает естественную скорость адаптации кораллов", — объясняют ученые.

Как рассказывается в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда изолировала микроводоросли от кораллов и культивировала их в специализированной лаборатории. Используя технику, называемую "направленной эволюцией", они in vitro подвергали культивируемые микроводоросли воздействию более высоких температур — до 31 ° C — в течение четырех лет. В итоге водоросли развили генетические изменения и смогли адаптироваться к жизни в более жарких условиях.

"Осветление" облаков снизит смертность кораллов Большого Барьерного рифа

Затем исследователи взяли личинок кораллов Большого Барьерного рифа, смешали их либо с обычными водорослями, либо с термостойкими — и вновь на протяжении недели нагревали до 31 ° C (именно при такой температуре начинается процесс обесцвечивания). Коралл, внутри которого жили обычные водоросли, в итоге быстро утратил свой цвет, а вот коралл с модифицированными термостойкими водорослями остался здоровым.

"Наш новый подход усиливает термостойкость коралла путем манипулирования его микроводорослями, что служит ключевым фактором в термостойкости коралла", — говорит Бюргер. Авторы отмечают, что результаты их работы уже многообещающие, но необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить, можно ли использовать термостойкие водоросли для предотвращения обесцвечивания не только у молодых, но и у взрослых кораллов. Кроме того, нужно выяснить, сработает ли такой метод с разными видами кораллов.

Серьезная проблема: среда обитания кораллов может быть уничтожена

Бюргер также отметил, что борьба с изменением климата по-прежнему остается самым главным способом для спасения рифов, но ученые разрабатывают и "искусственные" методы для защиты кораллов — на тот случай, если человечеству не удастся сократить выбросы парниковых газов и замедлить темы глобального потепления.

Однако еще в мае 2017 года специалисты заявили, что масштабные меры, которые планируется направить на спасение Большого Барьерного рифа до 2050 года, не принесут результатов. Эксперты констатировали: спасти риф не получится и стоит сосредоточиться на сохранении хотя бы его "экологической функции".