Основні лацкани

Дослідження під керівництвом дослідників з Університету штату Сан-Дієго (SDSU, його абревіатура англійською мовою) у Сполучених Штатах та опубліковане цього понеділка в журналі "Nature Microbiology" досліджує як процес руйнує ланки делікатного харчового ланцюга коралових рифів.

рифів

Засновані коралові рифи - найпродуктивніші та різноманітні морські екосистеми у світі у майстерній програмі переробки, щоб зберегти здоров’я. Корали та водорості, які складають основу харчового ланцюга рифу, виділяють різноманітні поживні речовини, які підтримують складний та ефективний харчовий ланцюг, але коли ця система виходить з-під контролю, цикл порушується, ставлячи під загрозу здоров’я рифових рифів.

Мільйони людей у ​​всьому світі залежать від коралових рифів для продуктивного рибальства, Але надмірний вилов у водах поблизу рифів вилучає водоростей, що харчуються навколишнім середовищем, дозволяючи вибухнути м’ясистим популяціям водоростей. У районах з великою людською популяцією забруднення часто посилює проблему, стимулюючи водорості.

М’ясисті водорості на рифах виділяють велику кількість поживних речовин, відомих як розчинений органічний вуглець. (DOC), які живляться мікробами. Дослідники вважають, що коли в мікроорганізмах достатньо їжі, що виробляє водорості, у рифовій екосистемі також реєструється більш високий рівень потенційно шкідливих мікробів.

"Мікробіалізація", пов'язана зі збільшенням покриву водоростей на коралових рифах, може знищити рифові екосистеми

У цій новій численній популяції мікробів селективна еволюція підштовхує мікроби, які загрожують коралам, або через виснаження кисню з навколишнього середовища, або через хвороби. Коли корали гинуть, водорості мають ще більше місця для того, щоб зайняти їх, виробляючи більше DOC і створюючи втечу, що веде до більшої загибелі коралів, а мікроби заволодівають екосистемою.

Реклама

Оскільки в рифах переважають м’ясисті водорості, "більша частина енергії в екосистемі йде на мікроби ", говорить головний автор дослідження, Андреас Ф. Хаас, біолог з SDSU. "Різноманітність організмів, що складають рифи, більше не сумісна із здоровою системою", - додає він.

Хаас та співавтор Мохамед Ф. М. Файроз з Університету океану Шрі-Ланки разом зі своїми колегами взялися перевіряти цю теорію, збираючи понад 400 проб води з 60 ділянок коралових рифів по всій Індії, Тихому океані та Атлантиці. У лабораторії вони проаналізували ці зразки, засвідчивши процес, який називається "мікробіалізація" рифів, у яких домінують водорості, у всьому світі, тобто більше мікробів, які можуть завдати шкоди рифовим організмам.

Більше водоростей, більше мікробів

Спочатку команда проаналізувала велика кількість мікробів, присутніх у ваших зразках, Результати яких підтвердили їх гіпотези: вони виявили, що на рифових ділянках з найвищим покривом водоростей також міститься більше мікробів. Використовуючи методи метагеномного секвенування, вони виявили, що на рифах, в яких переважають водорості, мікробна спільнота, швидше за все, містить у собі шкідливі патогени.

Ця закономірність також має наслідки для океанічного кругообігу вуглецю. Одне з протиінтуїтивних прогнозів, зроблених цією моделлю, полягає в тому, що, оскільки мікроби, обумовлені ростом водоростей, ненажерливі, вони виводять DOC з рифу та обмежують перенесення органічного матеріалу у великі організми. великі, як безхребетні та риби.

Дійсно, Хаас та його команда знайшли це на рифах з високим покривом водоростей, таких як острів Кірітіматі в центральній частині Тихого океану, концентрація DOC була дуже низькою, тоді як на рифах з низьким покривом водоростей, таких як риф Кінгман у північній частині Тихого океану, кількість DOC була вищою.

На 60 ділянках зразків та в трьох океанічних басейнах ці дослідники виявили такий взаємозв'язок: чим вище покрив водоростей, тим нижчий DOC. "Водорості завжди виділяють більше розчиненого органічного вуглецю, ніж корали -Хаас зазначає - але на рифах з більшою кількістю водоростей ми бачимо менше DOC ".

Підводячи підсумок, результати дослідження підтверджують ідею, що "мікробіалізація", пов'язана зі збільшенням водоростей на коралових рифах, може знищити рифові екосистеми, взявши на себе мікробіологічний контроль над екосистемою.

"Метагеноміка показує нам, щоМікроби на покритих водоростями рифах є менш ефективними переробниками вуглецю, коротке замикання при передачі органічної речовини для вищих організмів, таких як риба ", підкреслює співавтор Крейг Нельсон з Центру мікробної океанографії при Гавайському університеті, Маноа, США.

Оскільки перелов риби та евтрофікація є двома основними причинами збільшення покриву водоростей, люди повинні бути стурбовані тим, як їх дії прямо та опосередковано впливають на одну з найважливіших екосистем у світі, роблять висновок автори цієї роботи.

"Це добре задокументоване дослідження показує, що діяльність людини дуже тонко впливає на коралові рифи", - говорить доктор Девід Гаррісон, директор програми Відділу океанологічних наук Національного наукового фонду, який фінансував дослідження.