Koralblegning øger sygdomsrisikoen hos truede arter

Blegningshændelser forårsaget af stigende vandtemperaturer kan øge dødeligheden blandt en koralart, der allerede er truet af sygdom, siger ny forskning fra Mote Marine Laboratory og Penn State, OS, udgivet i eLife .

Undersøgelsen af ​​arten Acropora cervicornis, kendt som staghorn-korallen, understreger behovet for at bevare den genetiske mangfoldighed og samtidig øge modstandsdygtigheden inden for arten, som en del af restaureringsbestræbelserne for at forhindre yderligere tab i Florida-regionen.

Engang udbredt i hele Florida Reef Tract, staghorn-korallen har lidt betydeligt tilbagegang i løbet af de sidste årtier på grund af stigende havtemperaturer og sygdomsudbrud, uden tegn på naturlig genopretning. Florida Reef Tract anslås i øjeblikket at være over 6 milliarder dollars værd for statsøkonomien, giver over 70, 000 job og tiltrækker millioner af turister til Florida hvert år - men meget af dets økosystemtjenester vil gå tabt, hvis den levende koral ikke genoprettes.

"Med overhængende trusler mod staghorn-korallen, det er nu i fokus for restaureringsbestræbelser i store dele af Florida-regionen, takket være eksistensen af ​​nogle koralgenotyper, der er mere modstandsdygtige over for trusler end andre, " siger hovedforfatter Dr. Erinn Muller, Programleder og videnskabelig direktør for Elizabeth Moore International Center for Coral Reef Research and Restoration ved Mote Marine Laboratory, Florida. "Imidlertid, der kan være afvejninger forbundet med disse modstandsdygtige egenskaber, såsom varmetolerante koraller, der er meget modtagelige for sygdomsinfektion.

"Tidligere undersøgelser viste, at der er visse staghorn-genotyper, der er resistente over for hvide båndsygdomme. det er stadig uklart, hvordan høje vandtemperaturer forårsaget af klimaændringer påvirker sygdomsresistens og hvilken rolle, hvis nogen, algerne, der lever og interagerer med korallerne - deres 'algesymbionter' - spiller i stressresistens. Vi ønskede derfor at se, hvor stor en procentdel af staghorn-koraller i de nedre Florida Keys der er sygdomsresistente, og hvordan denne modstand ændres under en varmvandsbegivenhed, der fører til koralblegning."

At gøre dette, Muller og hendes team udsatte de samme staghorn-koralgenotyper for hvidt båndsygt væv før og under en koralblegningshændelse. De fandt ud af, at i mangel af blegning, omkring 25 % af den testede befolkning var resistente over for sygdommen. Imidlertid, da korallerne blev udsat for det under blegningsbegivenheden, deres dødelighed fordoblet.

Interessant nok, holdet, som omfattede forskere fra Mote Marine Lab og Penn State fandt også ud af, at to koralgenotyper var resistente over for sygdommen, selv mens de var blegede. Niveauet af blegning inden for disse genotyper var ikke relateret til sygdomsmodtagelighed eller deres algesymbiontstamme, tyder på, at der ikke er nogen direkte afvejninger mellem deres niveauer af varmetolerance og sygdomsresistens.

"Mens vi arbejder på at reducere kuldioxidemissioner, der forårsager klimaændringer og havopvarmning så hurtigt som muligt, vores bedste chance for at forbedre tilpasningen af ​​koraller og deres symbionter til deres opvarmende miljøer er at fremme genetisk diversitet af koraller og symbiontpopulationer, " sagde Iliana Baums, lektor i biologi ved Penn State, ekspert i koralmolekylær økologi.

Baums udviklede de genetiske metoder, der blev brugt i denne forskning til at fingeraftrykke de genetiske stammer af symbionter, der er forbundet med hver af koralkolonierne. En sådan opløsning på højt niveau er endnu ikke blevet anvendt almindeligt i koralforsøg. Det gjorde det muligt for holdet at adskille koralværtens respons versus symbiontens genotyp på de mange stressfaktorer, de eksperimenterede med.

"Sammen, vores resultater viser, at staghorn-korallens modtagelighed for temperaturstress skaber en øget risiko for at dø af sygdom, og at kun to af de testede genotyper kan opretholde eller opnå sygdomsresistens under høje temperaturer, " sagde Muller. "Da tilbagevendende opvarmningsbegivenheder kan forårsage fortsat tab af disse resistente genotyper, det er afgørende, at restaureringsindsatsen fokuserer på at opretholde høj genetisk diversitet for at hjælpe med at holde disse koraller i live i et opvarmende klima."