Вода в мангровых зарослях теплее, кислее и содержит меньше кислорода, нежели вода в океанах. Исследователи показали, что кораллы выживают в таких условиях за счет генетических, энергетических и морфологических особенностей. Мангровые кораллы отличаются меньшей генетической изменчивостью, более пористым и менее плотным скелетом по сравнению с рифовыми кораллами. В результате они имеют меньше шансов адаптироваться к экстремальным условиям и выдержать натиск волн. Полученные данные ставят под угрозу надежду ученых переселить мангровые кораллы на рифовые участки с целью их сохранения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
При изменении климата вода в океанах теплеет, подкисляется, в ней уменьшается концентрация кислорода, что приводит к гибели кораллов. С 2009 по 2018 год было утрачено 14% всех существующих кораллов. Традиционные меры по сохранению кораллов, такие как сокращение выбросов углерода, не справляются с возрастающими факторами стресса. Поэтому ученные обратили внимание на популяции кораллов в мангровых лесах. Вода там теплее, кислее и содержит меньше кислорода, чем в соседних рифовых участках. Следовательно, у мангровых кораллов должны быть необходимые приспособления к этим условиям. Ученые надеются использовать мангровые заросли в качестве потенциального источника устойчивых кораллов. Однако остается неясным, чем именно мангровые кораллы отличаются и каковы риски их внедрения в рифовые экосистемы.
Международный коллектив ученых исследовал строение и генетические последовательности мангрового коралла Porites lutea. Представители рода Porites были обнаружены в экстремальных мангровых системах по всему миру, а P. lutea является доминирующим кораллом в мангровой лагуне Вуди-Айлз на Большом Барьерном рифе около побережья Австралии. Исследователи сравнили уровень генетической изменчивости у P. lutea из Вуди-Айлз с таковым у кораллов на соседнем океаническом рифе. Оказалось, что рифовые кораллы были более генетически разнообразны, чем кораллы мангровых зарослей. То есть, если потепление вод продолжится, мангровые кораллы могут оказаться под угрозой исчезновения из-за низкой генетической вариабельности, способствующей адаптации к изменениям окружающей среды.
Кроме того, исследователи оценили активность генов у разных кораллов. У мангровых кораллов генетические участки, определяющие реакцию организма на окислительный стресс, регулирующие клеточное дыхание и клеточную реакцию на стресс, обладали более высокой активностью. То есть мангровые кораллы «перенаправляли» метаболическую энергию на функции реагирования на стресс.
При этом, как сообщалось ранее, значительный приток энергии для поддержания целостности в стрессовых условиях происходит за счет снижения скорости кальцификации мангровых кораллов. Авторы показали, что такое снижение подчеркивалось изменениями в строении их скелетов. Они имели большую пористость и меньшую плотность, что отражалось на значительно меньшей толщине скелетных стенок отдельного полипа и снижало механическую стойкость коралла. Авторы считают, что эти особенности могут затруднить выживаемость мангровых кораллов в местах с высокими волнами, такими как рифы.
«Хотя открытие "суперкораллов" в мангровых лагунах изначально казалось многообещающим, наше исследование подчеркивает потенциальные риски, связанные с селективной адаптацией, включая снижение генетического разнообразия и ухудшение свойств скелета», — рассказывают авторы исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
