Всемирное исследование показало, почему кораллы светятся в океане во время жары – это попытка выжить.
Исследования, проведенные лабораторией по исследованию коралловых рифов Университета Саутгемптона, показывают, что некоторые кораллы ослепительно и красочно светятся, чтобы защитить себя во время страданий от обесцвечивания из-за повышения температуры.
Ученые университета обнаружили, что яркое свечение обесцвеченных кораллов действует как защитный слой (похоже на солнцезащитный крем), когда теряются симбиотические микроводоросли. Яркие цвета – это также мигающий неоновый знак, призывающий водоросли вернуться. Исследование предполагает, что у кораллов развивается яркая окраска в течение 2-3 недель после воздействия умеренного или временного теплового стресса.
Обесцвечивание происходит, когда кораллы - крошечные морские животные, которые выделяют карбонат кальция для защиты - подвергаются стрессу от таких факторов, как теплая вода или загрязнение. Стресс заставляет их изгонять микроскопические симбиотические водоросли зооксантеллы, которые находятся в их тканях. Затем кораллы становятся прозрачно-белыми или «обесцвеченными». На этом видео объясняется данный процесс.
Зооксантеллы являются основным источником пищи для кораллов. Если водоросли не возвращаются быстро в кораллы (или при повышении температуры), кораллы подвергаются воздействию факторов окружающей среды и могут погибнуть. В течение нескольких лет целый коралловый риф может разрушиться, а с ним потеряна и большая часть биологического разнообразия, зависимая от его сложной структуры. Это представляет угрозу для кораллов всего мира.
Профессор Йорг Виденманн, руководитель лаборатории по исследованию коралловых рифов Университета Саутгемптона пояснил: «Если клетки коралла все еще могут выполнять хотя бы некоторые из своих нормальных функций, несмотря на стресс окружающей среды, вызвавший обесцвечивание, повышенный уровень внутреннего освещения будет стимулировать производство красок, фотозащитные пигменты. Полученный солнцезащитный слой будет способствовать возвращению симбиотических водорослей».
Коралловые рифы, как и подводные города, поддерживают четверть всей морской жизни - до миллиона видов. Они обеспечивают продовольствием и средствами к существованию как минимум полмиллиарда людей, защищают береговые линии от повреждений, волн, штормов и наводнений.
Исследователи провели серию контролируемых лабораторных экспериментов в коралловом аквариуме в Университете Саутгемптона.
«Наши исследования показывают, что обесцвечивание включает в себя саморегулирующийся механизм, так называемую оптическую петлю обратной связи, в которой участвуют оба партнера симбиоза. В здоровых кораллах фотосинтетические пигменты водорослей поглощают большую часть солнечного света. Когда кораллы теряют водоросли, избыток света перемещается взад и вперед внутри живой ткани, отражая скелет белого коралла. Этот повышенный уровень внутреннего свечения представляет огромный стресс для симбионтов и может задержать или даже предотвратить их возвращение после того, как условия нормализуются», - сказал Виденманн.
Обесцвеченые кораллы светятся люминесцентными цветами - синим, желтым и фиолетовым, что побудило ЮНЕП совместно с Агентством «Океан» и другими ведущими организациями по сохранению океанов назвать кампанию в защиту кораллов «Святящийся уход» (Glowing Gone Campaign). Данный процесс был показан в документальном фильме Netflix, выигравшем Эмми, «В поисках кораллов» (Chasing Coral).
«Однако обесцвечивание, - пояснила д-р Сесилия Д'Анджело, автора исследования и лектор по молекулярной биологии кораллов в Саутгемптоне, - не всегда является смертным приговором для кораллов. Если стресс не слишком большой, кораллы могут восстановить симбиоз со своим партнером - водорослями. К сожалению, недавнее глобальное обесцвечивание, вызванное необычным потеплением вод, привели к высокой гибели кораллов, что стало причиной борьбы коралловых рифов мира за выживание».
