Fremkomsten af ​​svampe i antropocæne rev-økosystemer

, Australian Institute of Marine Science

Koralrev over hele verden er blevet ændret dramatisk i de seneste årtier. Menneskelige aktiviteter har bidraget til massedød af koraller i tropiske oceaner.

Nedbrydningen af ​​koraller, der bygger rev, forventes at blive værre under de nuværende klimabaner, men vores arbejde viser, at de fleste revsvampe er modstandsdygtige nok til at tolerere klimaforhold, der forventes i 2100.

I vores seneste forskning, vi undersøger, hvordan fremtidige rev, der indeholder flere svampe, kan fungere sammenlignet med de nuværende koraldominerede økosystemer.

Svampe på koralrev

På Great Barrier Reef, mængden af ​​levende koraller er faldet i løbet af de sidste 30 år. Tilbagevendende blegningsbegivenheder har en dyb indvirkning på økologien af ​​revsystemer og de ressourcer, rev kan give mennesker.

Marine svampe findes over hele verdenshavene. De er blandt de ældste kendte flercellede organismer og dukkede først op i fossiloptegnelsen for omkring 580 millioner år siden.

I løbet af denne lange evolutionære historie, svampe oplevede en række miljømæssige forhold og har vist bemærkelsesværdig vedholdenhed for at overleve den ende-trias masseudryddelse, omkring 200 millioner år siden. Mens svampe findes i lavvandede og dybe vandmiljøer fra troperne til polerne, de er især vigtige på koralrev. der, filterføderne danner en kritisk forbindelse mellem havbunden og den overliggende havvand.

Svampe pumper store mængder vand og fjerner bakterier, plankton og opløst mad. De opretholder også symbiotiske partnerskaber med forskellige samfund af mikroorganismer, der kan give dem næringsstoffer og sekundære metabolitter, der styrker deres forsvar mod rovdyr og infektion.

Svampetolerance og superlarver

Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer antyder meget forskellige resultater for koralrev ved en stigning på 1,5°C eller 2,0°C i havvandstemperaturen. Selvom vi formår at holde havets opvarmning til 1,5°C, koraller vil ikke desto mindre blive alvorligt ramt.

Imidlertid, vi har vist, at mange svampearter er mere tolerante end koraller over for virkningerne af klimaændringer. Vi tror, ​​at svampe kan blive fremtidige "vindere" på koralrev.

Vores arbejde undersøgte tolerancen for fire Great Barrier Reef svamparter over for havopvarmning og havets forsuringsniveauer forudsagt for 2100. Alle arter blev upåvirket af moderate klimaforandringsscenarier, hvor vi øgede temperaturen med 1,5 ° C. Imidlertid, miljøforholdene, der forventes under de mest ekstreme scenarier (4 ° C temperaturstigning) havde betydelige negative virkninger hos nogle arter.

Mens højere temperaturer kan mindske sundheden og overlevelsen for nogle svampearter, havforsuring ser generelt ud til at have ubetydelige effekter. Forskning udført ved naturlige kuldioxidventiler bekræfter også den overordnede pH-tolerance for mange svampearter.

Vores eksperimentelle arbejde viste, at reaktionerne på de kombinerede effekter af havopvarmning og havforsuring varierer mellem forskellige typer svampe. Mens forsuring forværrede effekten af ​​opvarmning hos svampearter, der lever af plankton, det mildnede den opvarmende effekt hos arter med fotosyntetiske symbionter.

Svampe reagerer forskelligt gennem deres livshistoriefaser. Larver af den rigelige svamp Rhopaloedes odorabile har en termisk tærskel 4°C højere end deres forældre. Overlevelse og bosættelse af larver af den almindelige revsvamp Carteriospongia foliascens er upåvirket af værst tænkelige klimaforandringer.

Disse resultater tyder på, at svampe har en iboende evne til at tolerere klimaændringer, men at denne tolerance ikke opretholdes i voksne befolkninger.

Svampens modstandsdygtighed

I vores seneste forskning, vi undersøgte de potentielle mekanismer, der understøtter svampens tolerance over for opvarmning og forsuring. Vi målte sammensætningen af ​​lipider og fedtsyrer i svampearter med forskellig miljøfølsomhed. Vi fandt ud af, at svampe med større andele af lagerlipider og visse langkædede flerumættede fedtsyrer var mere modstandsdygtige over for opvarmning.

Disse specifikke lipider og fedtsyrer bevarer sandsynligvis cellemembranfunktionen og andre cellulære processer i lyset af temperaturstress. Yderligere udforskning af, hvordan svampe ændrer deres membranlipider som reaktion på stigende temperaturer, afslørede en potentiel mekanisme, hvorigennem havforsuring kan øge modstanden mod termisk stress ved at øge produktionen af ​​membranstabiliserende steroler. Vores forskning viser, at lipider og fedtsyrer er en vigtig komponent i, hvordan svampe reagerer og kan understøtte deres overlevelse i fremtidige oceaner.

Hvordan et svamperev kunne fungere

Rev domineret af svampe vil sandsynligvis fungere meget anderledes sammenlignet med eksisterende koraldominerede systemer. Rev, hvor svampe allerede er de mest udbredte taxaer, er blevet rapporteret fra Indonesien og det centrale Stillehav. Nogle forskere anser også mange caribiske rev for at være mest domineret af svampe.

Nyere forskning modellerede, hvordan revøkosystemer med øget svampeoverflod ville fungere. Det fremhævede behovet for bedre at forstå, hvordan ændringer i den dominerende gruppe af revorganismer kunne ændre marine fødevæv. Selvom det er usandsynligt, at svampedominerede rev ville give de samme ressourcer til mennesker som koralrev, de tilbyder levesteder og mad til nogle revarter. De er også ansvarlige for genanvendelse af næringsstoffer og bidrager til strukturel kompleksitet, der bør have positive virkninger på revets biodiversitet.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.