Kunne opdagelsen af ​​nøglegensystemet være at kvæle koraller sidste gisp?

Ilt er liv, i eller ud af vandet, rejser bekymring for, at faldende iltlagre i havet tilføjer en ekstra miljøbelastning til allerede meget sårbare koralrev -økosystemer. Mens de to virkninger af havopvarmning og forsuring er godt undersøgt, Indtil nu har der været begrænset forståelse af, hvordan den voksende trussel om havdeoxygenering kan påvirke korallernes evne til at fungere og i sidste ende danne rev.

Et unikt deoxygenerings-reoxygenerings-stresseksperiment har givet forskere fra University of Technology Sydney (UTS), Konstanz Universitet og Københavns Universitet indsigt i, hvordan koraller håndterer deoxygeneringsstress og de centrale gener, der sandsynligvis driver varieret stressfølsomhed, der normalt resulterer i koralblegning.

Studiet, udgivet i Global forandringsbiologi opdagede, at ligesom andre dyr og mennesker, koraller har en lignende, sofistikeret reaktion på lave iltniveauer, eller hypoksi. Reaktionen aktiveres almindeligvis under iltfattig træning og kræftvækst hos mennesker

"Ocean deoxygenation er potentielt en større og mere umiddelbar trussel mod koralrevets overlevelse end havets opvarmning og forsuring." hovedforfatter og UTS Ph.D. kandidat i Rachel Alderdice sagde.

"Koralrev bliver i stigende grad udsat for hændelser med lavt iltindhold på grund af klimaændringer og lokal forurening, ofte forårsaget af afstrømning af næringsstoffer.

"Hvorvidt koraller er i fare for fremtidige fald i baggrunden af ​​iltniveauer i havet afhænger af deres hypoxidetektions- og responssystemer, så for at kunne identificere dette genresponssystem er betydeligt og spændende, "Fru Alderdice, fra UTS Climate Change Cluster (C3) Future Reefs Research Program, sagde.

Det unikke stresseksperiment tilpassede deoxygeneringsstress til den naturlige nat-dag-cyklus af almindelige revbyggende koraller fra The Great Barrier Reef. Transkriptomisk RNA-sekventering afslørede nøglegener udtrykt, som hjælper keystone-arter som Acropora tenuis med at reagere på, og tolerere, lave iltniveauer.

Men forskningen afslørede også, at ikke alle koraller syntes at være lige følsomme over for hypoxi.

"Vi fandt de koraler, der blev bleget, forsinket, mindre effektiv programmering af deres hypoxi-respons-gensystem sammenlignet med den ikke-blegede koral. Forskellene i programmeringsevner for dette nøglegensystem kan være grundlæggende for at forstå, hvad der dikterer korallers evne til at tolerere miljøstress - og i sidste ende hvordan man mere præcist kan forudsige fremtiden for koralrev, "Universitetet i Konstanz, og senior forfatter, Dr. Christian Voolstra sagde

Forskerne siger, at identifikation af sådanne 'fælles switch'-genrepertoirer til stress kan være et nyt middel til at identificere gener af interesse for at vejlede ny diagnostik til forbedret forvaltning af revkoraler eller som mål for selektiv avls-'rev-genopretning'-indsats med det formål at øge koraller stress modstand.

Medforfatter lektor David Suggett, der leder UTS C3 Future Reefs Research Program sagde "En grundlæggende bekymring, vi har lige nu, er, om koraller og rev allerede mærker virkningerne af sub-dødelig O2-stress. Vi har været så optaget af at opklare virkningerne af havopvarmning og forsuring, vi har glemt deoxygenation, på trods af dens livsopretholdende rolle, og at ilt er en havegenskab, vi godt kan måle."

"Dette arbejde bekræfter vores nylige analyse om, at fortsat havdeoxygenering vil spille en afgørende rolle i at forme fremtiden for vores rev, og endnu en grund til hurtigst muligt at tackle klimaforandringer, " han sagde.