Исследования высокого разрешения показывают, как фрагменты кораллов прикрепляются к рифам

от

Исследователи из QUT обнаружили ключевые биологические процессы, которые позволяют кораллам прикрепляться к рифам. Это открытие может значительно улучшить усилия по восстановлению кораллов во всём мире.

Исследование опубликовано в Royal Society Open Science

Исследование, опубликованное в Royal Society Open Science, под руководством доктора Бретта Льюиса из Школы наук о Земле и атмосферных науках QUT, изучало, как фрагменты кораллов трёх видов — Montipora mollis, Pocillopora verrucosa и Acropora millepora — развивают самоподдерживающееся прикрепление к поверхности рифов.

«Коралловые рифы сокращаются во всём мире, и их восстановление часто зависит от того, насколько хорошо сломанные фрагменты прикрепляются и растут, но этот процесс не так прост, как кажется, — сказал доктор Льюис. — Даже после десятилетий исследований кораллов мы до сих пор не до конца понимаем, как фрагменты прикрепляются и как сделать усилия по восстановлению более эффективными».

В исследовательскую группу QUT также входили профессор Питер Прентис и доцент Люк Нотдёрфт, а также доктор Кристал Купер из Университета Западной Австралии и профессор Дэвид Саггетт из UTS.

Три этапа прикрепления фрагментов кораллов

Используя передовую микроскопию, исследователи выявили трёхэтапный процесс прикрепления фрагментов кораллов к поверхности рифа:

1. Ответ ткани на контакт — через иммунный ответ и переход тканей — почти как выворачивание себя наизнанку, — сказал доктор Льюис.
2. Прикрепление себя с помощью новой мягкой ткани.
3. Построение скелета — обычно внутри коралла — на рифе с помощью специализированного придатка, который может ползти по субстрату рифа, используя свои клетки для роста скелета и стерилизации любых патогенов или других организмов, которые встречаются на его пути.

Эти фазы были зафиксированы с помощью комплекса методов визуализации высокого разрешения, что позволило получить беспрецедентное представление о биологии кораллов.

Доктор Льюис сказал, что природа придатка играет решающую роль в восстановлении кораллов, поскольку от этого зависит, насколько хорошо и как быстро фрагменты кораллов могут стать самоподдерживающимися.

«Наши выводы показывают, что, хотя общий процесс прикрепления сохраняется у всех видов кораллов, существуют явные биологические различия, которые влияют на то, насколько быстро и эффективно кораллы закрепляются на рифе», — сказал он.

Важность мезотелиальных нитей

Одним из заметных различий было наличие у кораллов придатка для прикрепления и его эффективность при прикреплении к рифу, а также при уничтожении патогенов или других организмов, которые встречаются на его пути. Более сложные придатки приводили к более быстрому росту и более крепким скелетам у некоторых кораллов по сравнению с другими.

Доктор Льюис также отметил, что крошечные нитевидные структуры, называемые мезотелиальными нитями, играют большую роль и более разнообразны, чем мы думали ранее. «Часть внутренней анатомии коралла, они помогают фрагментам кораллов подготовиться к прикреплению, переваривая свои ткани, которые больше не нужны, — поедая себя. Это говорит о том, что они важны не только для прикрепления, но и для помощи кораллам в восстановлении и сохранении устойчивости, когда у них повреждены ткани или они испытывают стресс или изменения», — сказал доктор Льюис.

Перспективы восстановления кораллов

Доктор Льюис сказал, что эта работа поможет сделать восстановление кораллов ещё одним шагом вперёд, отказавшись от универсального подхода. «Понимая процессы прикрепления и лежащие в их основе клеточные и скелетные различия между видами, мы можем лучше нацеливать кораллы для восстановления и предсказывать, какие кораллы будут процветать в определённых условиях и расти быстрее всего, соответствующим образом адаптируя стратегии восстановления», — сказал он.

Предоставлено Queensland University of Technology

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте