Genomiske data fanger koraller i artsdannelse og tilpasning

En ny undersøgelse ledet af University of Hawai'i ved Mānoa's Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) afslørede, at diversitet i hawaiianske koraller sandsynligvis er drevet af co-evolution mellem koralværten, algesymbionten, og det mikrobielle samfund.

Da koralrevs økosystemer hurtigt er kollapset rundt om på kloden i løbet af de sidste par årtier, der er udbredt bekymring for, at koraller måske ikke er i stand til at tilpasse sig ændrede klimaforhold, og meget af biodiversiteten i disse økosystemer kan gå tabt, før den er undersøgt og forstået. Koralrev er blandt de mest biodiverse økosystemer på jorden, men det er ikke klart, hvad der driver artsdannelse og diversificering i havet, hvor der er få fysiske barrierer, der kan adskille befolkninger.

Holdet af forskere brugte enorme mængder af metagenomiske sekventeringsdata til at forsøge at forstå, hvad der kan være nogle af de vigtigste drivkræfter for tilpasning og variation i koraller.

"Koraller har en utrolig variation med så mange forskellige former, størrelser, og farver, at det er virkelig svært for selv de bedst uddannede eksperter at kunne sortere forskellige arter, " sagde Zac Forsman, hovedforfatter af undersøgelsen og HIMB-assistentforsker. "Oven i købet, nogle koraller mister deres algesymbionter, bliver skarp hvid eller 'bleget' og dør under marine hedebølger, mens en lignende koral ser ud ved siden af, virker det fint. Vi ønskede at prøve at forstå bedre, hvad der kunne drive noget af denne utrolige variation, som du ser på et typisk koralrev."

Forsman og kolleger undersøgte genetiske forhold inden for koralslægten Porites, som danner fundamentet og bygger mange koralrev rundt omkring i verden. De var i stand til at identificere gener fra koraller, alge symbionter, og bakterier, der var stærkest forbundet med koralblegning og andre faktorer såsom koralkoloniens form (morfologi). De fandt relativt få gener forbundet med blegning, men mange er forbundet med afstand fra kysten, og kolonimorfologier, der dominerer forskellige levesteder.

"Vi søgte at forstå koralblegning bedre og placere det i sammenhæng med andre kilder til variation i et koralarterkompleks. Uventet, vi fandt beviser for, at disse koraller har tilpasset sig og divergeret for nylig over dybde og afstand fra kysten. Algesymbionterne og mikroberne var også i færd med at divergere, antyder, at co-evolution er involveret. Det er, som om vi fangede dem i færd med at tilpasse sig og artsbestemme sig."

"Disse koraller har mere komplekse variationsmønstre relateret til habitat, end vi kunne have forestillet os, og at lære om, hvordan koraller har diversificeret sig over forskellige habitater, kan lære os om, hvordan de kan tilpasse sig i fremtiden, " forklarede han. "Da variation er råmaterialet til tilpasning, der er håb for disse korallers kapacitet til at tilpasse sig fremtidige forhold, men kun hvis vi kan bremse tempoet i tabet."