Кораллы обесцвечиваются из-за утраты взаимопонимания

Кораллы обесцвечиваются из-за утраты взаимопонимания

Коралловым рифам одной из самых умопомрачительных экосистем Света угрожает исчезновение. 1-ый беспокойный признак их неблагополучия так давать имя обесцвечивание (англ. bleaching), утрата цвета, вызванная тем, что полип отвергает собственных симбионтов одноклеточные водные растения рода Symbiodinium. Эти симбиотические водные растения (представители группы динофлагеллят) живут конкретно в клеточках полипа и играют главную роль в его кормлении.

Кораллы обесцвечиваются из-за утраты взаимопонимания

Коралловым рифам одной из самых умопомрачительных экосистем Света угрожает исчезновение. Главный беспокойный признак их неблагополучия так давать имя обесцвечивание (англ. bleaching), утрата цвета, вызванная тем, что полип отвергает близких симбионтов одноклеточные водные растения рода Symbiodinium. Эти симбиотические водные растения (представители группы динофлагеллят) живут конкретно в клеточках полипа и играют главную роль в его кормлении. По неким оценкам, до 90% еды кораллов приходится на органическое вещество, образуемое в итоге фотосинтеза симбиотических водных растений. В ответ полип предоставляет водорослям укрытие, а также снабжает их дефицитными биогенными компонентами (азотом и фосфором) и углекислым газом (источником углерода). При наблюдаемом на данный момент увеличении температуры приповерхностных вод, схоже, нарушается вся налаженность взаимосвязей меж организмом кораллового полипа и его симбионтами, и коралл начинает выкидывать здоровые фотосинтезирующие клеточки водных растений. Сумеют ли кораллы и их симбионты приспособиться к изменившимся соглашениям, пока мрачно.

Кораллы обесцвечиваются из-за утраты взаимопонимания

В качестве первопричины обесцвечивания кораллов обыкновенно указывают увеличение температуры воды в поверхностных оболочках аква толщи. Ежели это вправду так, то в критериях длящегося глобального потепления можнож ждать, что сквозь 2050 лет коралловые рифы вообщем исчезнут с личности Света. Все-таки Эндрю Бейрд (Andrew H. Baird) из Центра исследования кораллов при Институте Джеймса Кука (Таунсвилль, Австралия) в службе, сделанной общо с сотрудниками из иных научно-исследовательских учреждений Австралии, считает, что пока у нас нет потенциала предсказывать будущность коралловых рифов. Причина слабенькая изученность мелких физиологических отношений (взаимопонимания) меж коралловыми полипами и их симбионтами. Но кое-какие результаты в данной нам области все же достигнуты, и лаконичный их обзор Бейрд и его соавторы привели в крайнем номере журнальчика http://iq-fakt.ru/ Trends in Ecology and Evolution.

Начало обесцвечиванию может положить фотоингибрование нарушение занятия фотосинтетического аппарата симбионта, скорее фотосистемы II, вызванное ультрафиолетом и видимым светом (в голубой количества диапазона). Порог интенсивности освещения, при тот или иной настает фотоингибирование, быть может различным у различных внешностей водных растений, и, что чрезвычайно принципиально, он может изменяться, ежели организм находится в состоянии стресса. Под стрессом предполагается неспецифическая ответная реакция организма на самые различные неблагоприятные показные действия, в том числе и на взлет температуры.

Главный шаг фотоингибирования окислительный стресс, другими словами образование и скопление в клеточках симбионтов реактивных форм кислорода (reactive oxygen species, ROS), тот или иной могут серьезно нарушить нормальную занятие клеточки. Для охраны от реактивных форм кислорода живет особая налаженность антиоксидантов, и, ежели она хранит свойскую эффективность, реактивные формы кислорода в клеточке не скапливаются. Ежели меры охраны оказываются недостаточно действенными, и повреждения все же происходят, то в тяжба вступает налаженность репарации (починки), благодаря тот или другой покоробленные молекулы белка могут иметься изменены новенькими.

Кораллы обесцвечиваются из-за утраты взаимопонимания

Разумеется, что ежели коралловый полип защитит близких симбионтов от мощного света, он может предотвратить обесцвечивание, связанное с фотоингибированием. В частности, коралл может обладать собственные флуоресцирующие пигменты, тот или иной кушают видимый свет, а далее рассеивают его в внешности свечения. Экие пигменты вправду плотно встречаются у кораллов (на Большущем Барьерном рифе их держат 97% кораллов, возрастающих на мелководьях). Исследователи нашли также, что те группы коралловых полипов, тот или иной характеризуются басистым содержанием флуоресцирующих пигментов, как разов более плотно подвергаются обесцвечиванию. Остается, правда, неведомым, как результативно флуоресцирующие пигменты противостоят фактически тепловому, а не световому действию.

Организм симбионта, а заодно и владельца, охраняют также так-называемые микоспорин-сходственные аминокислоты (Mycosporine-like amino-acids), тот или иной кушают ультрафиолет, а далее рассеивают его в внешности тепла. Желая знаменито, что коралловые полипы сами не могут производить эти аминокислоты, а зарабатывают их от симбионтов либо из заглоченной еды, содержание их в теле коралла достаточно высочайшее. Коралловый полип располагает и свою антиоксидантную налаженность, а также белки теплового шока, подсобляющие клеточкам нормально работать при увеличении температуры выше нормы. Отмечено, что в кораллах, тот или иной наименее иных подвержены обесцвечиванию, выше содержание белков теплового шока.

Желая кораллы и зарабатывают практически всю нужную еду от автотрофных симбионтов, почти все из их хранят способность заглатывать пищевые объекты сквозь ротовое отверстие, сходственно большинству иных кишечнополостных. Те внешности, тот или иной способны к экому плотоядному (либо, как его еще время от времени именуют, гетеротрофному) кормленью, способны превосходнее выносить обесцвечивание. В то же период, ежели полип перебегает на хищное кормление, то его симбионты, делаясь наименее зависимым от владельца, могут прирастить расходы на свою охрану от реактивных форм кислорода и уменьшить повреждения.

Невзирая на некий прогресс в исследовании трудности обесцвечивания кораллов, почти все причины остаются непонятными. В частности, дивит то, что отторжение симбионтов начинается при температуре, тот или другой итого на 12C превосходит средний летний максимум. Почти все организмы, зависящие от симбионтов (кораллы, актинии, губы), начинают гибнуть теснее при температура 2932C, тот или другой совсем не прибывает особо высочайшей для тропиков. Большие водные растения смирно выдерживают увеличение температуры до 35C, а температура, критическая для выживания тропических рыб, находится меж 34,7 и 40C. Не исключено, что конкретно симбиотические дела нарушаются при увеличении температуры.

В обычных критериях симбионты выделяет сигнальные вещества, тот или иной попадают на мембрану, образуемую владельцем для изоляции симбионта. Мембрана функционирует как медиатор, передающий эти сигналы. Ежели симбионты находятся в состоянии стресса, то их касательство с полипом может нарушиться, что и приводит к отторжению полипом симбионтов либо уничтожению собственных клеток, в тот или иной живут симбионты.

Иной вероятный вариант это стресс самого кораллового полипа, нарушающий его способность контролировать численность симбиотических водных растений. Ведь в норме частота популяции Symbiodinium снутри полипа стабильная и низкая, желая знаменито, что скорость размножения этих клеток существенно превосходит скорость размножения клеток полипа. Знаменито, что в обычных критериях существования клеточки симбионтов, выталкиваемые полипом, обычно нарушенные. В то же период при обесцвечивании, вызванном высочайшей температурой, отторгаемые симбионты смотрятся бодрствующими и нормально фотосинтезирующими. Согласно, возникает предположение, что в критериях стресса полип утрачивает способность распознавать покоробленные и здоровые клеточки симбионтов.

В заключение статьи создатели подчеркивают, что, невзирая на полноценный прогресс в исследовании физиологических и молекулярно-био качеств обесцвечивания кораллов, почти все остается мрачным. В частности, по-прошлому совершенно безызвестна популяционная биология кораллов, что не приносит потенциала предсказывать их динамику в взаимоотношения с меняющимся климатом.

Источник : Andrew H. Baird, Ranjeet Bhagooli, Peter J. Ralph, Shunichi Takahashi. Coral bleaching: the role of the host // Trends in Ecology and Evolution. 2009. V. 24. 1. P. 1620 (вся статья в раскрытом доступе).
(Алексей Гиляров )

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Posted in ЭкоНаука by with no comments yet.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *