Koralowce wcale nie śpią podczas zimowego snu. Ich mikrobiom "robi porządki"

Kiedy koralowiec Astrangia poculata zapada w stan hibernacji, żyjący na nim mikrobiom (ogół mikroorganizmów w nim występujących) miesza się ze sobą - wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis. Zdaniem ekspertów w ten sposób drobnoustroje, czyli bakterie, grzyby, wirusy i archeony zasiedlające ten koralowiec, regenerują się i przygotowują się do kolejnego roku.

Odkrycie to może dać nam lepsze wyobrażenie o tym, jak koralowce mogą reagować na zmiany klimatu. W miarę ocieplania się wód na całym świecie, ochrona mikrobiomu koralowców będzie miała kluczowe znaczenie. Najnowsze badanie może dostarczyć ekspertom cennych informacji o tym, jak najlepiej utrzymać te morskie organizmy w dobrym i zdrowym stanie.

- Hibernacja, czyli uśpienie, jest odpowiedzią na stresor środowiskowy, w tym przypadku jest to stres zimna - mówiła ekolożka Anya Brown z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis. - Jeśli zrozumiemy więcej na temat tego okresu regeneracji, może nam to pomóc zrozumieć, jakie mikroby mogą być odpowiedzialne za odbudowę koralowców w cieplejszych systemach tropikalnych - dodała. Badanie zostało opublikowane na łamach "Applied and Environmental Microbiology".

Koralowiec Astrangia poculata występuje w wodach zachodniej części Oceanu Atlantyckiego i w Morzu Karaibskim. Można go też spotkać u zachodnich wybrzeży Afryki. Kiedy temperatura wody spada, koralowiec zapada w głęboki w sen: chowa swoje ramiona, przestaje jeść i ignoruje dotyk fizyczny.

Między październikiem 2020 a majem 2021 roku Brown i jej zespół zebrał 10 różnych kolonii koralowca Astrangia poculata z głębokości około 18 metrów u wybrzeży Massachusetts. Zostały one podzielone na trzy kategorie reprezentujące okazy pobrane przed, w trakcie i po hibernacji.

Dokładna analiza w laboratorium mikrobiomów zebranych okazów ujawniła, że podczas okresów uśpienia uwalniane są mikroby związane z patogenami, jak również i takie, które absorbują składniki odżywcze. Z kolei drobnoustroje, które mogą dostarczać koralowcom azotu, zwiększają swoją liczbę, co sugeruje, że koralowce skutecznie usprawniają swoją społeczność mikrobiomu, zachowując jednocześnie pewną różnorodność.

To pasuje do hipotezy zespołu - że trwa proces "resetowania i restrukturyzacji", który chroni społeczność mikrobów i zaspokaja potrzeby koralowca, gdy jest on zarówno "obudzony", jak i "uśpiony".

- To badanie pokazuje, że mikroby reagują na stres i odzyskują siły w przewidywalnym wzorcu - mówiła ekolożka morskich mikrobów Amy Apprill z Woods Hole Oceanographic Institution w Massachusetts. - To fundamentalna wiedza, która może nam pomóc w opracowaniu probiotyków lub innych mikrobów dla zestresowanych korali tropikalnych - dodała.

Następnym krokiem ekspertów jest dokładniejsze określenie mikrobów, które pomagają koralowcom zachować ochronę i odzyskać siły. W dalszej kolejności można by je wykorzystać lub zmodyfikować w celu utrzymania zdrowia koralowców.

Zdanie autorów publikacja ta praca otwiera wiele możliwości badań.

- Można sobie zadać pytanie: dlaczego koralowce budzą się wczesną wiosną? To badanie sugeruje, że kluczowe grupy mikroorganizmów mogą odgrywać ważną rolę w wyzwalaniu początku lub wyłaniania się z uśpienia tego koralowca i regulacji jego mikrobiomu - zauważyła Brown.