Стресс, вызванный ливнями во время урагана, подавляет жизнедеятельность актиний.

от

Два старшеклассника из Вирджинии обнаружили, как актинии реагируют на изменения солёности, вызванные ливнями во время ураганов. Поскольку из-за изменения климата ураганы усиливаются, эта важная информация может помочь в усилиях по сохранению природы и стимулировать пропагандистскую деятельность. Исследование было опубликовано в статье в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research 7 октября.

В прибрежных зонах тропические циклоны могут нанести значительный ущерб важнейшим морским экосистемам. Коралловые рифы, в которых обитает более 25% морских видов, являются одними из самых биологически разнообразных экосистем на планете и играют важную роль в нескольких экологических процессах. Мы стремились понять, как коралловые рифы вблизи зон воздействия ураганов физиологически реагируют на увеличение осадков, — сказала Нишка Шах, ученица средней школы Томаса Джефферсона для научных и технологических исследований в Александрии, штат Вирджиния.

По мере того как температура океана продолжает повышаться, будут учащаться ураганы, вызывающие значительные осадки в прибрежных регионах. Когда пресная вода из осадков и стока попадает в океан, она может значительно снизить солёность морской воды и вызвать осмотический стресс лёгкой и тяжёлой степени. Осмотический стресс приводит к обесцвечиванию и даже гибели целых систем коралловых рифов. Понимание того, как коралловые рифы реагируют на стресс, связанный с пониженной солёностью, имеет важное значение для разработки стратегий сохранения, и не все последствия колебаний солёности, вызванных ураганами, были полностью изучены.

«Ураганы приносят не только прямые последствия, такие как сильный ветер, но и несколько косвенных последствий, включая сильные дожди. Часто последняя группа последствий считается более «косвенной» и упускается из виду. Однако они могут оказать большое влияние на коралловые рифы, распространяясь на более широкую территорию, чем просто тело урагана, и часто сохраняются задолго до и после того, как основная часть шторма пройдёт», — сказала Шах.

Исследователи стремились понять, как колебания солёности влияют на коралловые экосистемы и их термотолерантность, изучая актинию Exaiptasia diaphana. Они использовали 50 особей E. diaphana и случайным образом распределили их по 5 различным группам с разными уровнями колебаний солёности. Группы подвергались этим колебаниям в течение 5 недель, а затем по одной актинии из каждой группы случайным образом отбирались для обширного тестирования.

Остальные были протестированы на наличие Symbiodiniaceae, водорослей-симбионтов, которые важны для поддержания фотосинтетической эффективности. Снижение количества Symbiodiniaceae может вызвать обесцвечивание и голодание актиний. После этих первоначальных тестов половина актиний была подвергнута тестам на тепловой стресс. Рост и здоровье актиний регистрировались через равные промежутки времени на протяжении всего эксперимента.

Результаты показали, что между группами были значительные различия в состоянии здоровья актиний в зависимости от тяжести воздействия пониженной солёности. Были отмечены значительные колебания количества Symbiodiniaceae между группами с лёгкими и тяжёлыми колебаниями. Также наблюдались различия в росте, причём наименьший рост был обнаружен в группах с сильными и умеренными колебаниями. Наибольшая смертность и худшие показатели здоровья были также обнаружены в группах с сильными колебаниями.

До определённого момента воздействие колебаний солёности активировало защитные механизмы, которые поддерживали и даже улучшали состояние актиний. Однако, как только был преодолён определённый порог солёности в 20 частей на тысячу, эти защитные механизмы адаптации оказались перегруженными.

Более высокая экспрессия Hsp70 была показателем термотолерантности между группами с лёгкими и умеренными колебаниями и, по-видимому, указывала на улучшение реакции на стресс. Эти результаты указывают на то, что E. diaphana может адаптироваться к умеренным колебаниям солёности, вызванным осадками, но когда колебания становятся сильными и более частыми, а порог пониженной солёности достигается, актиния больше не может адаптироваться к осмотическому стрессу.

В будущем исследователи хотели бы провести исследования в реальных условиях, чтобы подтвердить выводы, сделанные в лаборатории. «В конце концов, мы хотели бы применить это исследование для разработки защитных механизмов для кораллов от более упускаемых из виду последствий ураганов и стимулировать более научные исследования для изучения других последствий ураганов, таких как подкисление или ветер, путём изучения синергетического и кумулятивного воздействия этих факторов на кораллы», — сказала Шах.

«Более целостное и всестороннее понимание взаимодействия между рифами и окружающей средой может привести к более обоснованным и эффективным усилиям по сохранению», — сказала Шах.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте