Et andet faretegn for koralrev:Erstatningssymbionten kommer til kort

Til koraller, der bygger rev, ikke en hvilken som helst symbiotisk alge vil gøre det, viser ny forskning.

Resultaterne er vigtige, fordi de udgør endnu et faretegn for verdens koralrev, som er afhængige af et partnerskab med de millioner af fototrofiske alger, de er vært for, for at få mad.

Globale klimaændringer truer revene delvist fordi symbionterne, dinoflagellater af slægten Symbiodinium , kan blive stresset af opvarmning af havene til punktet af dysbiose - et sammenbrud af vært-symbiont-partnerskabet, hvilket resulterer i et fænomen kendt som koralblegning.

Tidligere undersøgelser havde foreslået den mere varmetolerante Symbiodinium trenchii kunne træde i stedet for andre, mere følsomme arter af Symbiodinium .

Men en international forskergruppe, der omfattede Virginia Weis, Eli Meyer og Camerron Crowder fra Oregon State University fandt ud af, at det sandsynligvis ikke vil være tilfældet.

"Vores forskning tyder på, at mens S. trenchii måske være i stand til at etablere en population i en vært, det er ikke korrekt at sige, at det vil være et gavnligt partnerskab for korallerne, sagde Weis, professor i integrativ biologi ved OSU's College of Science.

Resultaterne blev offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Weis og samarbejdspartnere ved Victoria University of Wellington i New Zealand, University of Melbourne og Stanford University arbejdede med søanemonen Exaiptasia pallida , almindeligvis kaldet Aiptasia , en etableret model til at studere den type symbiose, som koralrevene er afhængige af.

"Koraller er virkelig svære at dyrke i et laboratorium, " sagde Weis. "De er meget nøjeregnende, de vokser langsomt, og mange af dem er truede. Men denne anemone vokser meget hurtigt og er nem at manipulere."

Aiptasia anemoner blev koloniseret separat med S. trenchii og deres oprindelige symbionter, S. minutum . S. trenchii er blevet observeret at invadere koraller efter blegning - når korallerne bliver stressede og mister deres alger.

"Da vi udfordrede Aiptasia med den almindelige symbiont, det gik som forventet, " sagde Weis. "Der var ingen immunsystemrespons, og der var produktivitet - vi kunne se tegn på, at værten fik sukker og næringsstoffer fra sin symbiont."

Men med introduktionen af ​​S. trenchii, det var en meget anderledes historie.

"Vi fik et helt andet sæt signaler, " sagde hun. "Værternes immunsystem gik i alarmberedskab, monterer et svar for at prøve at skubbe denne angriber ud, og vi så tegn på katabolisme - i stedet for at vokse og lægge kulstof væk til en regnvejrsdag, værten var nødt til at nedbryde sit eget væv, fordi den ikke fik nok mad. Så det var et ganske dramatisk anderledes sæt af svar."

At forstå så meget som muligt om den symbiose koraller kræver, og den biologi, der ligger til grund for det, er en nøgle til den "alvorlige og eksistentielle trussel", de står over for fra klimaændringer, sagde Weis.

"Vi er på det punkt nu, hvor koralrev, som vi kender dem, faktisk stort set vil forsvinde, og det, vi håber, er at få kulstofemissionerne mere under kontrol og få de globale temperaturer ned igen, så vi kan styre deres genkomst som et dominerende økosystem, " sagde hun. "En tilgang til at afbøde problemet ville være at flytte værten til en symbiontpopulation, der kan udvikle koraller, der er mere robuste over for klimaændringer. Et af håbene havde centreret sig om S. trenchii, men hvad undersøgelser viser i modelsystemet er, at det er usandsynligt, at kombinationen ville resultere i et økologisk sundt partnerskab, der kunne holde. Det er en advarselshistorie til dem, der tror, ​​at vi med vilje kan lave symbiont-kontakter og få sunde koraller til at blive resultatet."