Blaknięcie koralowców w ekosystemach tropikalnych raf koralowych

Tropikalne rafy koralowe to systemy oparte na wzajemnie korzystnych stosunkach między polipem koralowym a mikroorganizmami z gatunku Symbiodinium, jakie w nim żyją. Jedną z konsekwencji zmiany klimatu jest blaknięcie rafy koralowej, które stało się poważnym zagrożeniem dla koralowców.

Rosnące temperatury zakłócają fotosyntezę alg symbiotycznych, powodując produkcję toksycznych wolnych rodników tlenowych, które z kolei odpowiadają za zanikanie alg. Poddane stresowi koralowce, po utracie głównego źródła energii, giną w wyniku niedożywienia. Choć niektóre koralowce odzyskują dostęp do alg i powracają do zdrowia, inne umierają w rezultacie podwyższonej podatności na choroby.

W finansowanym przez UE projekcie CORALCLIMRESPONS zbadano molekularne i fizjologiczne reakcje koralowca na różne stresy środowiskowe. Naukowcy wykorzystali różne techniki, takie jak metabolomikę, transkryptomikę i cytologię, aby scharakteryzować populację Symbiodinium i jej wpływ na stres koralowców.

Po zabarwieniu organelli polipa koralowego i gatunku Symbiodinium badacze przyjrzeli się tym organizmom, wykorzystując metodę mikroskopii immunofluorescencyjnej. Badanie to przeprowadzono najpierw w normalnych warunkach, a następnie w warunkach stresu termicznego.

Zbadano także ekspresję genów kodujących białka zaangażowane w produkcję i rozkład toksycznych wolnych rodników tlenowych w wyniku stresu termicznego. Celem było odkrycie wśród genów potencjalnych kandydatów, które mogłyby być zaangażowane w ten proces. Dodatkowo, w odpowiedzi na ten sam stres, zidentyfikowano produkcję metabolitów wtórnych przez żywiciela i jego symbionty.

Wyniki projektu CORALCLIMRESPONS oferują lepsze zrozumienie mechanizmów stojących za blaknięciem rafy koralowej i związanych z tym zjawiskiem społeczności mikrobiologicznych. Pomoże to odkryć główne geny, które posłużą za biomarkery stresu środowiskowego. Sukces projektu pomoże także utrzymać doskonałość Europy w dziedzinie badań nad koralowcami.