Ученые из Технологического университета Квинсленда (QUT) раскрыли ключевые биологические механизмы, позволяющие кораллам закрепляться на рифах. Это открытие способно значительно ускорить процесс восстановления коралловых рифов по всему миру сообщает Sciencedaily.
Исследование, возглавляемое доктором Бреттом Льюисом из Школы наук о Земле и атмосфере QUT, было посвящено изучению механизмов устойчивого прикрепления фрагментов трех видов кораллов (Montipora mollis, Pocillopora verrucosa и Acropora millepora) к рифовому субстрату.
«Коралловые рифы исчезают по всему миру, и их восстановление часто зависит от того, смогут ли отколовшиеся фрагменты снова прикрепиться и вырасти, но этот процесс не так прост, как кажется, — отмечает доктор Льюис. — Даже после десятилетий исследований кораллов мы до конца не понимаем, как прикрепляются фрагменты и как сделать усилия по восстановлению более эффективными».
Трехэтапный процесс прикрепления кораллов был выявлен исследователями с помощью современной микроскопии.
«Сначала они реагируют на контакт с тканью иммунным ответом и перестраивают свои ткани — это похоже на то, как если бы вы вывернули себя наизнанку, — поясняет ученый. — Затем они закрепляются с помощью этой новой мягкой ткани. И наконец, они строят скелет, обычно внутри коралла, на рифе, используя специализированный отросток, который может перемещаться по субстрату рифа, используя свои клетки для роста скелета и уничтожения любых патогенов или других организмов, попадающихся на его пути».
С помощью методов визуализации высокого разрешения удалось детально запечатлеть эти этапы и получить уникальное представление о клеточной биологии кораллов.
Структура прикрепляющегося отростка критична для успешного восстановления, так как определяет скорость самообеспечения фрагмента, отметил доктор Льюис. Результаты показывают, что, несмотря на схожесть процесса прикрепления у разных видов, существуют биологические различия, влияющие на скорость и эффективность его. Наиболее значимым оказалось различие в строении отростка, уничтожающего патогены и способствующего росту скелета.
Также было обнаружено, что брыжеечные нити, часть внутренней анатомии коралла, играют важную роль в подготовке к прикреплению, переваривая ткани, которые больше не нужны. Это говорит об их значимости не только для прикрепления, но и для восстановления и выживания кораллов при повреждениях или стрессе.
Понимание процессов прикрепления и клеточных различий между видами позволяет более точно определять кораллы, нуждающиеся в восстановлении, прогнозировать их рост в конкретных условиях и разрабатывать эффективные стратегии восстановления, утверждает доктор Льюис.
В состав команды QUT также входили ученые из Университета Западной Австралии и Университета Тасмании.
Результаты работы опубликованы в журнале Royal Society Open Science.
Изображение: поперечный срез кораллового полипа. Фото: Бретт Уильямс. Источник: sciencedaily.com
