Et nærbillede af overfladen af en Orbicella faveolata koralkoloni fra et rev i Los Canarreos, Cuba. Kredit:Amy Apprill, Woods Hole Oceanografisk Institution
Symbiotiske alger, der lever inde i koraller, giver disse dyr deres livlige farve, samt mange af de næringsstoffer, de har brug for for at overleve. den alger, og andre mikrober i korallernes kroppe, er blevet grundigt undersøgt - endnu indtil nu, forskere har stort set ignoreret de mikrobielle samfund lige uden for koralkolonierne. En ny undersøgelse fra forskere ved Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) er begyndt at beskrive og katalogisere mikrober, der lever kun få centimeter fra overfladen af koraller, lægge grunden til fremtidige studier. Forskernes arbejde vil blive offentliggjort 21. maj i tidsskriftet Limnologi og Oceanografi .
"Mikrober er overalt på revene. Der er omkring en million af dem i en enkelt milliliter, hvilket er omkring 20 dråber, af havvand. Men vi har endnu ikke en god fornemmelse af den mikrobielle befolkning, der findes lige ved siden af koraller, " siger Laura Weber, hovedforfatter på undersøgelsen og en ph.d. studerende i det fælles WHOI-MIT-program. "Der er nogle beviser fra tidligere undersøgelser på, at koraller kan være omgivet af unikke mikrobielle celler, men mange spørgsmål er stadig ubesvarede. Er disse celler forskellige fra koralarter eller revlepladser? Hvordan kan de fungere?" siger hun.
For at begynde at afsløre disse spørgsmål, Weber og hendes kolleger fokuserede på at tage prøver af havvandet omkring caribiske koraller på tværs af flere rev. Weber mener, at mikrober umiddelbart ved siden af korallerne kunne spille en rolle i at nedbryde affaldsprodukter fra kolonierne, indføre nye næringsstoffer og potentielt lukke symbiotiske alger eller patogener ind i selve korallerne.
Sammen med sin ph.d. rådgiver, Amy Apprill, Weber rejste til et beskyttet koralrevssystem kaldet "Jardines de la Reina, " beliggende midt i en perlerække af afsidesliggende øer nær Cubas sydkyst. En gang der, Weber gik sammen med de lokale cubanske videnskabsmænd Patricia Gonzalez-Díaz og Maickel Armenteros for at dykke på revene og indsamle snesevis af små prøver fra vandet nær fem forskellige arter af koraller.
Laura Weber indsamler en sprøjteprøve fra havvand omkring en Orbicella faveolata koralkoloni i Jardines de la Reina, Cuba. Kredit:Amy Apprill, Woods Hole Oceanografisk Institution
"De cubanske rev gav en perfekt mulighed for denne undersøgelse. Fordi de er så fjerntliggende, der er begrænset påvirkning fra menneskelige aktiviteter, " siger Apprill, en koralrevsøkolog ved WHOI og seniorforfatter på papiret. Et flertal af revsystemet blev etableret som et beskyttet havområde af den cubanske regering i 1996, så fiskeri er forbudt og dykkerturisme er begrænset. "De cubanske videnskabsmænd, vi samarbejdede med, laver også forskning, der supplerer vores egen. De har omfattende viden om deres havmiljø, og gav adgang til forskningstilladelser, hvilket var en klar fordel ved planlægning af pladser til krydstogter, " tilføjer Apprill.
Da prøverne var tilbage i USA, Weber analyserede det genetiske materiale af mikroberne inde i dem for at finde ud af, hvilke arter der var til stede. Hun fandt ud af, at forskellige typer koraller faktisk havde forskellige mikrobielle samfund i nærheden af dem. "Vi begyndte at finde seje artsspecifikke trends, " siger Weber. "Jeg troede ikke, vi ville se nogen forskel overhovedet - men det viste sig, at på nogle områder, bakterien Endozoicomonas , som lever symbiotisk med koraller, var faktisk beriget i havvandet tættere på koraller sammenlignet med det omgivende revvand. Det betyder, at regionen, der støder op til koraller, kan være vigtig for at tiltrække symbionter til en korals overflade, eller det kunne repræsentere en region, hvor koraller afgiver deres symbionter."
Ud over at forstå hvilke mikrober der lever ved siden af koraller, Weber og Apprill så også på mikroorganismernes potentielle økologiske funktioner. De fandt ud af, at havvandsmikroberne indeholdt gener, der lod dem interagere med koraloverfladen, tyder på, at der kan være vigtige interaktioner mellem havvandsmikroorganismer og koraloverfladen.
Revfisk svæver over en søjlekoralkoloni ( Dendrogyra cylindrus ) beliggende ved siden af et felt med bløde koraller i Jardines de la Reina, Cuba. Kredit:Amy Apprill, Woods Hole Oceanografisk Institution
"Forskere har arbejdet i et stykke tid nu på at forstå mikroorganismers rolle i revmiljøer og i koralkolonier. Men nu har vi beviser, der viser en mulig sammenhæng mellem havvandsmikrober og koralsymbionter. Det giver os nogle fingerpeg om, hvordan de finder og inficere koralkolonier, og hvordan de kan påvirke korallernes sundhed. Det er meget spændende, " siger Weber.
Dette projekt blev finansieret af Dalio Explore Fund, som understøtter videnskabelig forskning på WHOI. Fonden er en del af Dalio Philanthropies' større engagement i havudforskning og opdagelse, herunder det nye OceanX-initiativ.
"Vi er glade for at støtte WHOI's videnskabelige forskningsindsats gennem Dalio Explore Fund, " sagde Vincent Pieribone, Næstformand, OceanX. "Resultaterne fra denne mission vil hjælpe med at afsløre korallernes hemmelige liv, hvordan deres mikrobiom - svarende til vores - understøtter et godt helbred, og hvor, når de er i ubalance, koraller, som mennesker, kan blive syg."