Исследование предлагает важные подсказки относительно того, какие виды кораллов с наибольшей вероятностью выдержат повторяющиеся приступы теплового стресса, называемые «обесцвечиванием», когда изменение климата нагревает мировые океаны.В выпуске журнала Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences от 18 ноября исследователи сообщают, что те же самые жироаккумулирующие виды кораллов, которые показали наибольшую устойчивость в исследовании обесцвечивания 2014 года, восстановились более полно за год, прошедший с тех пор, по сравнению с кораллами. другие виды, которые хранят меньше жира.Ведущий автор исследования Верена Шёпф, бывшая докторантка Школы наук о Земле Университета штата Огайо, а ныне научный сотрудник Университета Западной Австралии, сказала, что тропические кораллы чрезвычайно чувствительны к тепловому стрессу.
«Три глобальных события обесцвечивания уже произошли с 1980-х годов и, вероятно, будут происходить ежегодно, начиная с конца этого столетия», — сказала она. «Поэтому сейчас как никогда важно узнать, как кораллы могут выдерживать ежегодное обесцвечивание — одну из основных угроз коралловым рифам сегодня».Кораллы — это животные, которые живут в симбиозе с водорослями, и при стрессе они вымывают водоросли из своих клеток и приобретают бледный или «обесцвеченный» вид.
Обесцвеченные кораллы более подвержены ураганам и болезням.
Андреа Гроттоли, профессор Школы наук о Земле в штате Огайо и главный исследователь исследования, сказала, что повторное обесцвечивание в конечном итоге приведет к меньшему разнообразию коралловых рифов, где кораллы всех размеров и форм обеспечивают специализированные среды обитания для рыб и других животных. существа.«Обесцвечивание существенно изменит будущее коралловых рифов, поскольку термочувствительные кораллы не смогут восстановиться», — сказал Гроттоли. Взаимодействие между кораллами-хозяевами и их эндосимбионтными водорослями, а также между хищниками и добычей изменится в результате эффекта домино.
«События обесцвечивания уже привели к значительному вымиранию кораллов и оказали воздействие на экосистемы океана, но до сих пор было в значительной степени неизвестно, смогут ли кораллы восстановиться между ежегодными событиями обесцвечивания», — добавил Шопф.Фактически, в последние годы появились доказательства того, что жир является ключевым компонентом выживания кораллов.В 2014 году Гроттоли, Шёпф и их коллеги подвергли три разных вида кораллов двум циклам ежегодного обесцвечивания, а затем шесть недель спустя протестировали их, чтобы увидеть, насколько хорошо они восстановились.
В то время лучше всего себя чувствовал пальчиковый коралл (Porites divaricata), вид, который сохранял самые большие запасы жира. Валунный коралл (Orbicella faveolata), у которого было меньше жировых запасов, восстановился в меньшей степени. Коралл горчичного холма (Porites astreoides), который содержал меньше всего жира, восстановился меньше всего.
Теперь, год спустя, исследователи повторно посетили кораллы и обнаружили, что и пальчиковый, и коралловый коралл восстановились, в то время как коралл горчичного холма еще не восстановился и, вероятно, никогда не восстановится, если частота обесцвечивания останется высокой.Удивительно, но на первый взгляд все три вида кажутся здоровыми.
Симбиотические водоросли вернулись в свои клетки, так что кораллам вернулся нормальный цвет. Но дальнейший анализ тел кораллов говорит о другом.
«Все они выглядят здоровыми снаружи, но не все здоровы внутри», — сказал Гроттоли.Здоровые кораллы получают свою повседневную энергию из сахара, который водоросли производят в процессе фотосинтеза. Для роста, исцеления и воспроизводства они придерживаются диеты, включающей зоопланктон.
Во время отбеливания их состояние питания нарушается.«Когда коралл обесцвечивается, он перестает получать достаточно энергии, и поэтому начинает замедляться в росте и теряет жир и другие запасы энергии — точно так же, как это делают люди в тяжелые времена», — сказал Шопф.
Когда во время обесцвечивания фотосинтез кораллов замедляется, они начинают поедать собственное тело, как это делают человеческие тела при сильном недоедании. И хотя все кораллы, участвовавшие в исследовании, могли есть зоопланктон, те, у кого было больше жира, которое нужно было сжечь, меньше нуждались в исцелении после того, как повторяющееся обесцвечивание утихло, и смогли вернуться к нормальному состоянию в течение года.Те, у кого меньше жира, который нужно сжигать, получили больше повреждений, и поэтому — даже через год — они все еще находятся в процессе исцеления.«Наши исследования помогут предсказать устойчивость коралловых рифов, потому что знание их способности восстанавливаться после ежегодного обесцвечивания является важной информацией для этих моделей», — сказал Гроттоли.
Соавторами исследования также были бывшие аспиранты Гроттоли Стивен Левас, ныне работающий в университете Вилланова, и Джастин Бауманн, ныне работающий в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл; Научный сотрудник штата Огайо Йохей Мацуи; и Марк Уорнер из Университета Делавэра и его аспирант Мэтью Ашаффенбург.Это исследование финансировалось Национальным научным фондом.