Australijscy naukowcy sprawdzili, dlaczego glony wyhodowane tak, by znosiły wyższe temperatury, lepiej radzą sobie z upałem niż ich dzikie odpowiedniki. Okazało się, że ich skład biochemiczny zmienia się znacznie mniej, a to może pomóc w ochronie raf koralowych przed blaknięciem.

Po co koralowcom glony

Rafy koralowe, takie jak Wielka Rafa Barierowa, zależą od mikroskopijnych glonów żyjących w tkankach koralowców. Ich zagęszczenie sięga około miliona komórek na centymetr kwadratowy tkanki. Glony dostarczają koralowcom większość energii potrzebnej do życia. Gdy temperatura oceanu rośnie, ta współpraca się zaburza, co prowadzi do blaknięcia koralowców.

Wcześniejsze badania wykazały, że glony wyhodowane eksperymentalnie pod kątem odporności na wysoką temperaturę zwiększają szanse koralowców na przetrwanie fal upałów. Nie było jednak jasne, na czym ta odporność polega na poziomie cząsteczek.

Jak prowadzono badanie

Zespół kierowany przez Australijski Instytut Nauk Morskich (AIMS) przeprowadził eksperymenty w National Sea Simulator. Następnie wykorzystano linię badawczą mikrospektroskopii w podczerwieni w Australian Synchrotron, by uzyskać biochemiczne „odciski palców” pojedynczych komórek. Badacze mierzyli białka, tłuszcze, węglowodany i inne związki. Porównywali glony odporne na ciepło z dzikimi w trzech sytuacjach: wewnątrz koralowców, w samodzielnej hodowli oraz po wydaleniu przez gospodarza. Pracę wykonał dr Bede Johnston w ramach doktoratu na Uniwersytecie w Melbourne oraz programu Reef Restoration and Adaptation Program (RRAP).

Wyniki: spokojniejsza reakcja na stres

U dzikich glonów podwyższona temperatura wywołała zmiany w składzie. Wzrosła ilość węglowodanów, a związki powiązane z białkami uległy przekształceniu, co wskazuje na typową reakcję stresową komórki. Glony odporne na ciepło zachowały natomiast stabilniejszy profil. Reakcja zależała też od otoczenia: inaczej wyglądała w koralowcu, a inaczej poza nim, więc gospodarz i warunki wokół wpływają na zachowanie glonów.

Johnston wyjaśnił cel prac tak: „Ostatecznie chcemy wprowadzać te glony do środowiska rafowego, gdzie mogłyby zostać przejęte przez koralowce i potencjalnie zwiększyć ich odporność na ocieplenie oceanów”. Zrozumienie mechanizmu ma być ważnym krokiem w tym kierunku.

Co to oznacza w praktyce

Na razie to badanie podstawowe, które wyjaśnia mechanizm, a nie gotowa metoda ratowania raf. Wprowadzanie takich glonów do naturalnych raf jest jeszcze celem na przyszłość, a nie rozwiązaniem stosowanym na dużą skalę. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „New Phytologist”.

Dla polskiego czytelnika sprawa ma znaczenie głównie pośrednie. Wielka Rafa Barierowa leży daleko, ale rafy są domem dla ogromnej liczby gatunków morskich, a ich kondycja wpływa na rybołówstwo, turystykę i ochronę wybrzeży w tropikalnych krajach. Badania tego typu pokazują też, że oprócz ograniczania emisji naukowcy szukają dodatkowych sposobów łagodzenia skutków ocieplenia. Bezpośredniego związku z polskimi wodami czy przepisami UE nie ma, choć podobne programy ochrony raf prowadzi się również w innych częściach świata.

Źródło: Phys.org – „Heat-evolved algae offer clues to helping corals withstand warming seas”