Летом полнолуние очень необычно для кораллов. В 22:00, когда температура воды составляет около 24 ° C (75 ° F), кораллы Acropora digitifera в самой южной части Японии начинают выделять яйца и сперму, известные как гаметы, точно в одно и то же время в процессе, называемом синхронным нерестом. Поскольку кораллы не могут двигаться, чтобы найти партнера, они позволяют своим репродуктивным клеткам свободно плавать в океане, надеясь на встречу. Понимание того, как образовавшиеся новорожденные личинки кораллов мигрируют и оседают, имеет решающее значение для защиты нашего прекрасного кораллового рифа.
Один из самых выдающихся и разнообразных коралловых рифов в мире находится на архипелаге Рюкю, группе субтропических островов и островков, принадлежащих Японии и благословленных теплым океаническим течением Куросио. В 1998 году всемирное событие обесцвечивания кораллов уничтожило кораллы в некоторых частях архипелага.
Он серьезно повредил кораллы в водах вокруг островов Окинава, но не повлиял на кораллы на островах Керама. Некоторым кораллам на островах Окинава потребовалось десятилетие, чтобы восстановиться, и было распространено мнение, что кораллы Окинавы снова заселились благодаря расселению здоровых личинок кораллов с островов Керама, которые находятся в 40 км от них. Анализ генома кораллов, проведенный OIST, показал, что это маловероятно.
Ученые OIST проанализировали геном 155 образцов кораллов Acropora digitifera, собранных на архипелаге Рюкю. В частности, они сосредоточились на тонких генетических вариациях, которые можно использовать для дифференциации этих кораллов на субпопуляции. Ученые OIST приняли во внимание 905 561 из этих вариаций, называемых однонуклеотидными полиморфизмами или SNP, произносимыми как «обрезки».
Анализ генома показал, что кораллы делятся на 4 группы, соответствующие их географическому распространению: острова Окинава, острова Керама, Яэяма-Север и Яэяма-Юг. Этот результат имеет важное значение для восстановления после обесцвечивания кораллов в 1998 году. «Если бы кораллы на островах Окинава были повторно заселены благодаря миграции личинок кораллов из Керамаса, мы бы ожидали увидеть слияние генетических кластеров островов Окинава и островов Керама. Вместо этого эти кластеры очень разные», — объясняет д-р Чуя Шинзато. первый автор этого исследования и активный участник проекта по сохранению и восстановлению коралловых рифов, возглавляемого префектурой Окинава. «Этот результат показывает, что коралловые популяции на островах Окинава и Керама в последнее время не встречались. Это означает, что миграция личинок на большие расстояния через нерест в пределах архипелага Рюкю менее распространена, чем считалось ранее».
Поэтому более вероятно, что выжившие после обесцвечивания на островах Окинава в 1998 г. заселились заново, не смешавшись с кораллами с островов Керама.Известные богатством своих кораллов острова Керама в 2014 году получили статус японского национального парка.
Считалось, что Керамас является местом происхождения миграционных путей кораллов на архипелаге Рюкю. Однако исследователи OIST обнаружили, что эти острова являются скорее стоками миграции кораллов, чем их источниками. Их «плавильный котел» объясняет изобилие и разнообразие кораллов Керамаса.
С другой стороны, в случае другого разрушительного события, такого как обесцвечивание кораллов, кораллы Керамаса не могут гарантировать восстановление пораженных участков. «Мы должны защищать коралловые рифы локально по всему архипелагу Рюкю», — отмечает д-р Шинзато.Популяции кораллов находятся под угрозой по всему миру.
Анализ геномов кораллов в зависимости от путей миграции их личинок необходим для сохранения и восстановления богатства и красоты коралловых рифов.