Когда кораллы встретили водоросли: Ключевой для выживания рифов симбиоз зародился в триасовом периоде

Взаимовыгодные отношения между водорослями и современными кораллами, которые дают водорослям убежище, окрашивают рифы и снабжают оба организма питательными веществами, начались более 210 миллионов лет назад. К такому выводу пришло новое исследование международной группы учёных, включая специалистов из Принстонского университета.

Возникновение этого симбиоза в эпоху глобального расширения коралловых рифов указывает на то, что взаимосвязь водорослей и кораллов критически важна для здоровья рифовых экосистем, которые служат средой обитания примерно для четверти всей морской жизни. Рифы сегодня находятся под угрозой из-за тенденции к потеплению океана, которое заставляет кораллы изгонять водоросли и обесцвечиваться.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, обнаружило убедительные свидетельства таких симбиотических отношений в окаменелых коралловых скелетах возрастом более 210 миллионов лет из позднего триасового периода. Это время появления первых динозавров и существования суперконтинента Пангея. Хотя симбиоз признан ключевым для современных рифов, его роль для древних кораллов была менее очевидна.

«Важно знать, как давно эволюционировал симбиоз, потому что это даёт понимание того, насколько он важен для здоровья коралловых рифов», — отметил соавтор работы Дэниел Сигман из Принстонского университета. По его словам, происхождение симбиоза, по-видимому, совпадает с общим подъёмом коралловых рифов.

Исследование также показало, что древние кораллы обитали в бедных питательными веществами морских средах, подобных современным субтропическим водам, где симбиоз с водорослями сыграл главную роль в развитии рифов. «Начало симбиоза с водорослями было очень выгодно для кораллов. Оно позволило им выживать в водах с очень низким содержанием питательных веществ и при этом расти и расширяться», — пояснил ведущий автор Ярослав Столярски из Польской академии наук.

Поскольку у симбиотических динофлагеллятных водорослей нет твёрдых частей, способных окаменеть, учёные искали в ископаемых кораллах три типа сигнатур: микроструктуры, характерные соотношения изотопов углерода и кислорода, а также соотношение двух форм азота (¹⁵N и ¹⁴N). Анализ показал низкое отношение ¹⁵N к ¹⁴N в окаменелостях, что характерно для симбиотических кораллов и указывает на жизнь в бедной питательными веществами среде.

Ископаемые кораллы, использованные в работе, были собраны в горном районе Антальи (Турция) и в своё время обитали в мелководном, хорошо освещённом море Тетис. Их исключительная сохранность позволила провести детальный анализ. Палеонтолог Джордж Стэнли из Университета Монтаны, не участвовавший в исследовании, отметил, что эти результаты подтверждают гипотезу, выдвинутую им и коллегами 20 лет назад, и хорошо согласуются со значительным расширением рифов около 205 миллионов лет назад.