Реакция на изменения окружающей среды зависит от индивидуальных различий в партнерстве кораллов и водорослей

Новое исследование показывает, что некоторые кораллы в суровых условиях окружающей среды более защищают своих партнеров-водоросли, чем другие. Эта индивидуальная изменчивость среди кораллов может свидетельствовать о большей, чем считалось ранее, способности адаптироваться к меняющимся условиям океана из-за изменения климата. Исследование, проведенное морскими биологами из Университета штата Пенсильвания, будет опубликовано 26 октября 2015 года в открытом доступе в журнале Scientific Reports.

Рифообразующие кораллы зависят от одноклеточных водорослей Symbiodinium, которые обеспечивают их энергией посредством фотосинтеза, в то время как водоросли получают пользу от питательных веществ кораллов. Эта хрупкая симбиотическая связь может разрушаться под воздействием экстремальных температур океана, связанных с изменением климата. Ученым было известно, что определенные комбинации видов кораллов и водорослей более устойчивы к температурным крайностям, но не было понятно, работает ли та же динамика среди разных особей внутри одного вида.

Используя высокоточные ДНК-маркеры, способные различать отдельных кораллов и штаммы водорослей, исследователи картировали партнерские связи на рифе в Пуэрто-Морелосе, Мексика. Они выявили шесть генетически различных колоний коралла Acropora palmata (олений рог), которые содержали один и тот же штамм водорослей. После воздействия на фрагменты колоний экстремальными температурами водоросли во всех кораллах пострадали от стресса, но у некоторых кораллов эффект был в два раза слабее, чем у других.

Исследователи также отслеживали изменения в уровнях экспрессии генов — показателя активности генов — у кораллов. У кораллов, защищавших своих водорослей-партнеров, уровень экспрессии изменился у 184 генов после температурного шока. У кораллов, чьи водоросли сильнее пострадали, изменилась экспрессия только 14 генов. Это открытие предполагает наличие дополнительного уровня сложности в симбиозе кораллов и водорослей, который может оказаться критически важным для их долгосрочной реакции на изменение климата.