Поскольку большая часть кораллов в мире приобретает белый цвет, учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде решили выяснить, как рифы восстанавливают жизнеспособные водоросли после теплового стресса. Обесцвечивание происходит, когда кораллы, испытывающие стресс, теряют водоросли, живущие в их тканях. Без них кораллы бледнеют и начинают голодать. Если водоросли не вернутся в течение нескольких недель, больной коралл погибнет, оставив после себя белый скелет, который больше не сможет поддерживать морскую жизнь, которая когда-то зависела от него.
«Выживание многих кораллов зависит от их симбиотических партнеров — водорослей, но мы до сих пор очень мало знаем о том, как восстанавливаются эти отношения после разрыва», — говорит доцент кафедры биоинженерии Калифорнийского университета в Риверсайде Тинтин Сян.
В рамках трёхлетнего проекта будут использоваться передовые методы визуализации и живые экспериментальные системы, чтобы изучить, что происходит на клеточном уровне, когда водоросли возвращаются на обесцвеченные рифы. Исследователи используют новые знания для разработки будущих стратегий восстановления, которые ускорят этот естественный процесс.
Один из методов предполагает использование актинии, которая будет выступать в роли заменителя кораллов. Ученые подвергнут актинию стрессу, а затем с помощью мощных микроскопов будут наблюдать в режиме реального времени, как окрашенные водоросли возвращаются к актинии.
Команда также будет использовать компьютерное моделирование для имитации роста водорослей после их возвращения в организм коралла.
Помимо визуализации и моделирования, команда также будет определять гены и клеточные пути, которые регулируют восстановление водорослей. В совокупности эти подходы позволят по-новому взглянуть на восстановление кораллово-водорослевых сообществ после стресса.
«Один из самых интересных аспектов этого проекта заключается в том, что мы не просто изучаем восстановление кораллов в лаборатории, — сказал Джинкерсон, автор работы. — Мы работаем над тем, чтобы превратить открытия в реальные решения, которые помогут восстановить и сохранить коралловые рифы».
Коралловые рифы занимают менее 1 % площади океанического дна, но в них обитает почти 25 % морских видов. Они защищают береговые линии от штормов и поддерживают экономику, основанную на туризме и рыболовстве. По оценкам ООН, глобальная экономическая ценность рифов составляет почти 10 триллионов долларов. Однако их численность стремительно сокращается: в период с 2009 по 2018 год в мире исчезло около 14 % живых кораллов. Нынешнее обесцвечивание кораллов — четвёртое глобальное событие за всю историю наблюдений и самое масштабное на сегодняшний день.
Изучая, как кораллы восстанавливают водоросли после обесцвечивания, и разрабатывая новые способы ускорения этого процесса, Сян и её команда надеются получить как новые знания, так и практические инструменты, которые помогут рифам пережить потепление океана.
[Фото: Tingting Xiang/UCR]
