Текст уведомления здесь

Рачок не виноват

Российские исследователи опровергли гипотезу о том, что кораллы обрастают «опухолями» из-за бактерий, разносимых рачками-копеподами

Ученые, изучающие коралловые рифы, опровергли гипотезу о том, что полипы обрастают «опухолями» из-за патогенных бактерий, разносимых мелкими ракообразными. Открытие сделала международная группа с биологами из ведущих научных центров России, и оно позволит лучше спланировать дальнейшую борьбу за спасение уникальных экосистем.
Добавить в закладки
Комментарии

Ранее ряд данных указывал, что некоторые мелкие рачки могут переносить бактерии, вызывающие появление на кораллах патологических наростов, галлов. «Это выступы, которые похожи на опухоли, но только не раковые — скорее их корректно сравнивать с нарывами, возникающими из-за паразитов, — пояснил „Чердаку“ Михаил Никитин, один из авторов исследования. — Роль и связанные с галлами риски пока не до конца ясны, хотя мы видели галлы и на кораллах, которые казались вполне здоровыми».

Галлы на листе клена. Фото: Jmeeter / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Вопреки часто встречающемуся заблуждению, кораллы не растения: эти неподвижные образования на самом деле состоят из скелетов беспозвоночных животных класса Anthozoa, коралловых полипов. Отдельные полипы невелики, но их колонии могут формировать гигантские системы — вплоть до Большого барьерного рифа, который занимает площадь немногим менее 350 тысяч квадратных километров и простирается на две с половиной тысячи километров вдоль берега Австралии. В коралловых рифах обитает до четверти известных видов морских животных, однако сегодня им угрожает гибель из-за растущей температуры и повышающегося содержания углекислоты в воде.

Гибель кораллов может иметь крайне неприятные последствия: это и угроза рыбной ловле, и разрушение рифов, защищающих прибрежные полосы.

Активное изучение кораллов позволит найти способы спасти их от глобального потепления. Ранее Михаил Никитин уже рассказывал «Чердаку» о том, что уже к 2050 году большая часть кораллов может погибнуть и традиционные меры по охране редких видов здесь уже бессильны. Даже если закрыть доступ людей ко всем рифам и полностью прекратить выбросы углекислого газа, полипы все равно обречены; для их восстановления потребуется активно заселять вымирающие рифы новыми особями. И не простыми, а специально адаптированными, включая модифицированные методами генной инженерии.

Чтобы предотвратить катастрофу, биологи ведут активную работу по изучению этих экосистем, пытаясь разобраться в связях между составляющими их организмами. Рачки-копеподы, имеющие длину около миллиметра, бактерии и сами кораллы активно взаимодействуют друг с другом, однако детали этого взаимодействия до сих пор неясны. Более того, описываемые в новой публикации на страницах Scientific Reports кораллы вида Gorgonia ventalina и Stylophora pistillata лишь недавно стали рассматривать не сами по себе, а вместе с рачками Sphaerippe и Spaniomolgus. Ученые предполагали, что эти животные переносят микроорганизмы, вызывающие у кораллов формирование наростов, напоминающих опухоли: внутри галла копеподам было бы проще найти еду и убежище, поэтому со временем подобный союз «копеподы + возбудитель галл» должен был закрепиться за счет естественного отбора.

[a] Карибский коралл «морской веер» Gorgonia ventalina (Alcyonacea) с розовыми галлами [b, отмечено стрелками], вызванными копеподами рода Sphaerippe; [c] женская особь копеподы рода Sphaerippe, вид снизу, изображение со сканирующего электронного микроскопа. [d] модельный вид красноморского рифообразующего коралла Stylophora pistillata с изменениями отростков [e, отмечено стрелками], вызванных копеподами рода Spaniomolgus. [f] женская особь копеподы рода Spaniomolgus, вид снизу-сбоку, изображение со сканирующего электронного микроскопа. Фото: В.Н. Иваненко / МГУ
[a] Карибский коралл «морской веер» Gorgonia ventalina (Alcyonacea) с розовыми галлами [b, отмечено стрелками], вызванными копеподами рода Sphaerippe; [c] женская особь копеподы рода Sphaerippe, вид снизу, изображение со сканирующего электронного микроскопа. [d] модельный вид красноморского рифообразующего коралла Stylophora pistillata с изменениями отростков [e, отмечено стрелками], вызванных копеподами рода Spaniomolgus. [f] женская особь копеподы рода Spaniomolgus, вид снизу-сбоку, изображение со сканирующего электронного микроскопа. Фото: В.Н. Иваненко / МГУ

Для проверки этой гипотезы, а также для расширения познаний о коралловых экосистемах в целом специалисты МГУ им. М.В. Ломоносова, Института генетики РАН, Института проблем передачи информации им А.А. Харкевича РАН, Сколковского института науки и технологий, Высшей школы экономики, Центра по исследованию Красного моря Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) и Центра биоразнообразия Naturalis (Лейден) провели метагеномное секвенирование кораллов и копепод и проанализировали бактериальные РНК из собранных образцов.

Результатом стала «перепись» всех бактерий — как из здоровой системы «коралл + копеподы», так и из системы «копеподы и коралловый галл». Во всех пробах — и вопреки ожиданиям — микробиомы галлов были аналогичны микробиомам здоровых кораллов, хотя и с несколько иной структурой. На основании этого исследователи заключили, что говорить о том, будто галлы у кораллов растут из-за заражения рачками, некорректно.

«Результаты исследования, на мой взгляд, показали актуальность дальнейших работ по изучению микробного состава других симбиотических комплексов беспозвоночных, включающих массовых микроскопических ракообразных, большинство из которых, как ни удивительно, — новые виды. Будет интересно посмотреть микробный состав симбиотических комплексов разных беспозвоночных, проявляющих разный характер и силу симбиотических отношений. Приобретенный нами опыт будет полезен при планировании дальнейших исследований», — комментирует результаты работы Вячеслав Иваненко, ведущий научный сотрудник лаборатории морфологии, экологии и систематики беспозвоночных биологического факультета МГУ.

Комментируя исследования «Чердаку», Никитин обратил внимание на то, что некоторые, по всей видимости безвредные, бактерии копеподами все-таки в коралл заносятся. «Это доказывает принципиальную возможность переноса бактерий внутри коралловых рифов, а это важно для понимания того, как могут распространяться различные болезни полипов», — сказал исследователь.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы