UTA kvantificerer koralarters sygdomsmodtagelighed ved at undersøge immunegenskaber

En biolog fra University of Texas i Arlington leder en ny undersøgelse, der har til formål at kvantificere, hvor modtagelige koralarter er over for sygdomme ved at undersøge deres immunitet gennem en række nye eksperimenter og tilgange.

Laura Mydlarz, lektor i biologi, er hovedefterforsker af projektet, med titlen "Immunitet over for fællesskab:Kan kvantificering af immunegenskaber informere revets fællesskabsstruktur?" og finansieret af en toårig, $220, 331 tilskud fra National Science Foundation's Division of Ocean Sciences. Medansvarlige efterforskere er Marilyn Brandt, forskningslektor i hav- og miljøvidenskab ved University of the Virgin Islands, og Erinn Muller, stabsforsker ved Mote Marine Laboratory and Aquarium i Sarasota, Fla.

I løbet af de sidste tre årtier, miljøændringer - herunder global opvarmning - har sandsynligvis ført til den kraftige stigning i koralsygdomme i rev rundt om i verden. Usunde koralrev kan ikke understøtte de fisk og andre former for liv, der gør rev til så levende og mangfoldige økosystemer. Koralrev i Det Caribiske Hav er sygdomshotspots, og mange rev har oplevet befolkningssammenbrud på grund af sygdomsudbrud, Mydlarz forklarede. Koralarter varierer i deres modtagelighed for sygdom, men årsagerne bag denne variation er ukendte.

"Koralsygdomme påvirker ikke alle koralarter i et rev ens, " sagde Mydlarz. "Nogle koraller er mere modtagelige for visse sygdomme. Et rev består af mange forskellige arter af koraller. Hvis en sygdom dræber en korallart i et rev, det vil i høj grad påvirke revsamfundet som helhed. Vi vil gerne lære, hvorfor nogle koralarter er mere tolerante over for visse sygdomme."

Projektet vil fokusere på koralrev i Caribien ud for De amerikanske Jomfruøer. Stedet blev valgt på grund af den høje mangfoldighed af koraller fundet der og tilstedeværelsen af ​​"hvid pest" sygdom, som kan forårsage hurtigt vævstab i koraller, påvirker mange koralarter og kan forårsage delvis eller total kolonidødelighed.

Projektet vil bruge immun-udfordringseksperimenter, der vil kvantificere nye komponenter i korallers medfødte immunsystem, kombineret med anvendelsen af ​​en egenskabsbaseret model, at opfylde tre mål, sagde Mydlarz.

Den første er at bestemme variationen af ​​koralimmuntræk i syv almindelige korallarter, der findes på caribiske rev; den anden er at bestemme variabiliteten i resistens over for overførsel af hvid pestsygdom hos den samme koralart; og den tredje er at udvikle en forudsigelig model for koralsamfundssamling, der inkorporerer immunegenskaber.

De koralarter, som vil blive undersøgt, er forskellige i sygdomsmodtagelighed, vækstrater og reproduktive strategier. Modtagelighed for hvid pest vil blive målt ved at udsætte korallerne for aktiv hvid pest og beregne sygdomsoverførselshastigheder i laboratoriemiljøer. Hver arts immunrespons vil blive målt ved at udsætte prøver for bakterielle immunstimulatorer. Prøver indsamles og injiceres med lipopolysaccharider, som er molekyler, der fremkalder stærke immunreaktioner i nogle organismer.

"Vi ønsker at se korallen i sin naturlige tilstand og i en immunstimuleret tilstand, " sagde Mydlarz.

Immunrespons og sygdomsoverførselsdata for hver koralart vil blive brugt til at udvikle en forudsigelig model til at bestemme, hvordan forskellige koralsamfund vil reagere på sygdomstrusler under klimaændringsscenarier, hun sagde.

Mydlarz rejste til Jomfruøerne i oktober for at besøge stedet, hvor forskningen vil blive udført, og for at mødes med Brandt. Hun planlægger at vende tilbage i juni sammen med nogle af kandidatstuderende fra hendes laboratorium for at indsamle prøver og udføre eksperimenter.

Clay Clark, professor og formand for UTA Biologisk Institut, sagde, at projektet er et eksempel på det vigtige arbejde, Mydlarz gør for at kaste mere lys over båndene mellem klimaændringer og de sarte økosystemer, som er blevet negativt påvirket af denne ændring. Han bemærkede, at hendes forskning er et glimrende eksempel på global miljøpåvirkning, som er en af ​​de fire søjler i universitetets strategiske plan 2020 Bold Solutions | Global Impact.

"Dr. Mydlarz har studeret, hvordan miljøændringer påvirker korallers evne til at bekæmpe sygdom i årevis og har bidraget meget til vores viden om korallimmunitet, "Clark sagde." Denne forskning vil tilføje denne viden og hjælpe os med bedre at informere og opmuntre til bevarelse. "

Forskningen vil blive fremhævet ved opsøgende arrangementer i Texas, Florida og Jomfruøerne, inklusive Earth Day Texas 2017, planlagt til 22. april i Fair Park i Dallas; Living Reef-udstillingen og akvariet på Mote Marine Laboratory; og Reef Fest og landbrugsmesser i Coral World Ocean Park i St. Thomas, Amerikanske Jomfruøer.

Mydlarz opnåede bachelor- og mastergrad i marinbiologi fra Florida Atlantic University i 1996 og 1998, henholdsvis, og modtog sin doktorgrad i havvidenskab fra University of California i Santa Barbara i 2004. Hun lavede postdoktorarbejde i økologi ved Cornell University fra 2004-06, inden hun kom til UTA i 2006. Meget af forskningen i hendes laboratorium fokuserer på koralimmunitet og sygdom .