Коралловые рифы защищают береговую линию от ураганов и приносят миллионы долларов дохода от отдыха каждый год. Они также служат средой обитания для множества морепродуктов и служат почвой для открытия новых лекарств и лекарств.Баумс возглавлял международную исследовательскую группу, в которую входила Дженнифер Боулай, аспирантка штата Пенсильвания; Хорхе Кортес, профессор Университета Коста-Рики; и Майкл Хеллберг, адъюнкт-профессор биологических наук Государственного университета Луизианы.
Исследователи взяли образцы лепесткового коралла Porites lobata в восточной части Тихого океана у западного побережья Центральной Америки и генетически проанализировали образцы, чтобы выявить различия между различными местоположениями образцов. Когда ученые проанализировали свои данные, они обнаружили неожиданную закономерность: одна из них предполагала две отдельные линии кораллов, которые выглядят обманчиво похожими и иногда живут вместе в одном месте.
Как подтвердили генетические данные, не все образцы были Porites lobata, как первоначально думали исследователи. Вместо этого некоторые принадлежали к виду P. evermanni. «Это нас удивило», — сказал Баумс. «Эти две линии выглядят одинаково, и мы думали, что все они принадлежат к одному и тому же виду кораллов, но у эверманни очень разный генетический состав. Мы знали о P. evermanni — это не новый вид — но мы не ожидали, что найдем его. в восточной части Тихого океана, что является неоптимальной средой для кораллов. Обычно P. evermanni встречается в водах Гавайских островов ».
Боуле задался вопросом, отличаются ли эти два вида образом жизни. Она обнаружила, что P. evermanni менее подвержен обесцвечиванию, чем P. lobata. Обесцвечивание происходит, когда симбиотические отношения кораллов и одноклеточных водорослей нарушаются в результате повышения температуры воды. «Если температура воды продолжит повышаться, а они обязательно будут расти, виды кораллов, которые легче поддаются обесцвечиванию, погибнут», — сказал Баумс. «Таким образом, мы увидим сдвиг в относительной численности этих двух видов».Буле обнаружил и другие важные отличия: у P. evermanni было много генетически идентичных клонов, что означает, что этот вид размножается бесполым путем, распадаясь на части, в отличие от P. lobata.
Кроме того, клонально воспроизводящиеся P. evermanni в среднем содержали гораздо больше крошечных мидий, обитавших в скелетах колоний кораллов. Мидии протыкают поверхность колоний и образуют отверстия в форме замочной скважины.
Затем исследователи хотели определить связь между способностью P. evermanni к клональному размножению и ее взаимодействием с мидиями и другими членами рифового сообщества в восточной части Тихого океана. Кортес вспомнил, что несколько лет назад один коллега сообщил, что некоторые кораллы являются целью кусающих спинорогов. «Это был недостающий элемент», — сказал Баумс. «Мы поняли, что спинороги поедают мидии внутри коралловых скелетов, и чтобы добраться до мидий, рыба должна укусить коралл. Затем они выплевывают фрагменты, и эти фрагменты приземляются на дно океана и вырастают в новые колонии.
«Это то, что интересно, — продолжает Баумс. «Никто никогда не осознавал, насколько важна рыба в содействии размножению кораллов, и здесь у нас есть доказательства того, что нападение спинорога на P. evermanni приводит к бесполому размножению — фрагменты кораллов клонируют себя. И наоборот, другая линия кораллов, Porites lobata, имеет меньше мидий и размножается половым путем с помощью личинок ".
Баумс объясняет, что преимущество бесполого размножения заключается в том, что кораллам, живущим в суровых условиях, например в восточной части Тихого океана, может быть трудно найти партнеров для полового размножения. «Чтобы танцевать танго, нужны двое, поэтому вам нужен партнер», — сказала она. «В районах восточной части Тихого океана, которые настолько суровы, что выжить могут лишь несколько особей, кораллам может быть легче клонировать себя, обеспечивая выживание и потомству».Что касается разницы в отбеливании, то есть два возможных объяснения. Одна из возможностей состоит в том, что типы водорослей, обитающих в кораллах, различны, и один из них может выдерживать более высокую температуру. «Как и в вашем саду — помидоры любят тепло больше, чем цветная капуста», — сказал Баумс.Другая возможность состоит в том, что разница не в водорослях, а в самих кораллах. «В литературе много внимания уделяется тому, как различные виды водорослей реагируют на повышение температуры и могут ли кораллы, если они перейдут на более выносливые водоросли, выживут при более высоких температурах», — сказал Баумс.
Но то, что обнаружили исследователи, предполагает другой сценарий. Несмотря на то, что у двух видов кораллов одни и те же виды водорослей, обесцвечивание все равно различается.
Это говорит о том, что обесцвечивание способствует коралловому хозяину.«Хорошая новость заключается в том, что некоторые из этих кораллов действительно выживают, особенно в восточной части Тихого океана», — сказал Баумс. «Это тяжелое место для жизни кораллов, но они все еще существуют. Так что, если мы сможем выяснить, как замедлить изменение климата и продолжать обнаруживать некоторые выносливые кораллы, мы сможем что-то сделать для сохранения коралловых рифов».
Исследование финансировалось Национальным научным фондом, грант № OCE-0550294.