Новая платформа визуализации исследует механизмы обесцвечивания кораллов

Междисциплинарная исследовательская группа из Northwestern Engineering разработала инновационный метод для визуализации наноструктур кораллов и количественной оценки поглощения пигментов в живых организмах, что является индикатором их здоровья. Новая платформа визуализации может стать ценным инструментом для морских биологов, позволяя лучше понять физиологию кораллов, а также измерять и контролировать их состояние.

Коралловые рифы являются домом для более чем 1 миллиона видов в океанах. Однако повышение температуры океана привело к явлению обесцвечивания кораллов, когда они изгоняют жизненно важные водоросли, ставя под угрозу здоровье и устойчивость колоний. Понимание механизмов этого процесса критически важно для разработки стратегий предотвращения гибели рифов, но до сих пор не существовало средств для визуализации живой коралловой ткани из-за сложности её структуры.

Команда опубликовала свои выводы 2 октября в журнале Scientific Reports в статье «Измерение рассеяния и поглощения света с помощью обратной спектроскопической оптической когерентной томографии (ISOCT): новый инструмент для неинвазивного мониторинга». Новая методика, называемая обратной спектроскопической оптической когерентной томографией (ISOCT), использует лазеры для сканирования живых кораллов и измерения их оптических свойств в полном 3D-разрешении.

ISOCT не только обеспечивает детальную визуализацию статистического распределения плотности массы скелета и тканей у разных видов кораллов, но и количественно определяет химическую концентрацию внутри коралла, включая уровни хлорофилла и других флуоресцентных пигментов. Это позволяет изучать, как различные виды могут лучше адаптироваться к изменениям окружающей среды.

«Новая методика визуализации обеспечивает первый всесторонний анализ структуры и функции живых кораллов, что является критическим шагом к лучшему пониманию того, как кораллы обесцвечиваются и погибают», — отметил соавтор исследования Вадим Бэкман. Понимание этих процессов может помочь в разработке стратегий для замедления или предотвращения обесцвечивания. Кроме того, глубокое понимание механизмов, с помощью которых кораллы эволюционно оптимизировали улавливание света, может открыть новые возможности в области захвата солнечной энергии.