"Микробы на рифах повсюду. Их примерно миллион в одном миллилитре, то есть примерно в 20 каплях морской воды.
Но у нас еще нет четкого представления о микробной популяции, которая существует рядом с кораллами », – говорит Лаура Вебер, ведущий автор исследования и аспирант совместной программы WHOI-MIT. "Предыдущие исследования свидетельствуют о том, что кораллы могут быть окружены уникальными микробными клетками, но многие вопросы все еще остаются без ответа. Различаются ли эти клетки в зависимости от вида кораллов или участка рифа?? Как они могут функционировать?" она говорит.
Чтобы ответить на эти вопросы, Вебер и ее коллеги сосредоточились на отборе проб морской воды, окружающей карибские кораллы на нескольких рифах. Вебер считает, что микробы, расположенные непосредственно рядом с кораллами, могут сыграть роль в разложении отходов жизнедеятельности колоний, внесении новых питательных веществ и потенциально позволяя симбиотическим водорослям или патогенам проникать в сами кораллы.
Вместе со своим научным руководителем Эми Априлл Вебер посетила охраняемую систему коралловых рифов под названием «Хардинес-де-ла-Рейна», расположенную среди череды удаленных островов недалеко от южного побережья Кубы.
Оказавшись там, Вебер объединился с местными кубинскими учеными Патрисией Гонсалес-Диас и Майкелем Арментеросом, чтобы нырнуть на рифы и собрать десятки небольших образцов из воды возле пяти различных видов кораллов.
"Кубинские рифы предоставили прекрасную возможность для этого исследования. Поскольку они расположены так далеко, их влияние на деятельность человека ограничено », – говорит Апприл, эколог по коралловым рифам из WHOI и старший автор статьи. Большая часть системы рифов была создана кубинским правительством в качестве охраняемой морской зоны в 1996 году, поэтому рыбная ловля запрещена, а дайвинг-туризм ограничен. "Кубинские ученые, с которыми мы сотрудничали, также проводят исследования, дополняющие наши собственные.
Они обладают обширными знаниями о своей морской среде и предоставили доступ к разрешениям на исследования, что было явным преимуществом при планировании мест для круизов ", – добавляет Апприл.
Когда образцы вернулись в США, Вебер проанализировал генетический материал микробов внутри них, чтобы выяснить, какие виды присутствовали. Она обнаружила, что рядом с разными типами кораллов действительно живут разные микробные сообщества. «Мы начали обнаруживать интересные видовые тенденции», – говорит Вебер. «Я не думал, что мы вообще увидим какие-либо различия, но оказалось, что в некоторых районах бактерия Endozoicomonas, которая живет в симбиозе с кораллами, на самом деле была обогащена морской водой ближе к кораллам, чем к окружающей рифовой воде.
Это означает, что область, прилегающая к кораллам, может быть важна для привлечения симбионтов к поверхности коралла или может представлять область, где кораллы сбрасывают своих симбионтов."
Помимо понимания того, какие микробы живут рядом с кораллами, Вебер и Април также изучили потенциальные экологические функции микроорганизмов. Они обнаружили, что микробы морской воды содержат гены, которые позволяют им взаимодействовать с поверхностью кораллов, что позволяет предположить, что между микроорганизмами морской воды и поверхностью кораллов могут иметь место важные взаимодействия.
"Ученые уже некоторое время работают, чтобы понять роль микроорганизмов в среде рифов и в коралловых колониях.
Но теперь у нас есть доказательства, демонстрирующие возможную связь между микробами морской воды и коралловыми симбионтами. Это дает нам ключ к разгадке того, как они находят и заражают колонии кораллов, и как они могут повлиять на здоровье кораллов.
Это очень увлекательно, – говорит Вебер.
Этот проект финансировался фондом Dalio Explore Fund, который поддерживает научные исследования в WHOI.
Этот фонд является частью более крупного обязательства Dalio Philanthropies по исследованию и открытию океана, включая новую инициативу OceanX.
«Мы очень рады поддержать научные исследования WHOI через фонд Dalio Explore Fund», – сказал Винсент Пиерибоне, вице-председатель OceanX. "Результаты этой миссии помогут раскрыть тайную жизнь кораллов, то, как их микробиом – аналогичный нашему – поддерживает хорошее здоровье и как, когда они находятся в дисбалансе, кораллы, как и люди, могут заболеть."