Модифицированные микроводоросли помогут защитить кораллы от массового обесцвечивания из-за изменений климата — Naked Science
14.05.2020
Мария Азарова

Модифицированные микроводоросли помогут защитить кораллы от массового обесцвечивания из-за изменений климата

4.3

Используя технику «направленной эволюции» ученые культивировали термостойкий вид микроводорослей Symbiodiniaceae, которые обеспечивают большую часть питания кораллам. Таким образом, по словам исследователей, можно будет помочь коралловым рифам выжить в условиях глобального потепления.

Обесцвечивание кораллов
Массовое обесцвечивание кораллов связывают с тепловым стрессом из-за повышения температуры воды в результате глобального изменения климата / © Getty Images

Коралловые рифы по всему миру страдают от обесцвечивания, которое вызывает повышение температуры воды на фоне глобальных изменений климата. Так, Большой Барьерный риф в Тихом океане недавно пережил свое третье массовое обесцвечивание за пять лет — после того, как в феврале этого года была зафиксирована самая высокая температура океана для этого месяца. Снимки показали, что в течение последних двух недель марта 25 процентов рифа были обесцвечены сильно, еще 35 процентов — умеренно. Впервые в истории одновременно северная, центральная и южная части рифа оказались поражены.

Дело в том, что, когда Мировой океан становится слишком теплыми, кораллы — известковые органогенные геологические структуры, образованные колониальными коралловыми полипами и некоторыми видами водорослей — теряют свои разноцветные микроводоросли Symbiodiniaceae, которые живут в их тканях и служат пищей для них. Это приводит к тому, что кораллы обесцвечиваются и со временем умирают от голода.

Патрик Бюргер из Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии вместе с коллегами из Австралийского института морских наук (AIMS) и Мельбурнского университета задался вопросом, как можно помочь кораллам выжить в более теплых водах, увеличив тепловую устойчивость их симбиотических водорослей.

Обесцвеченные кораллы. Белый скелет демонстрирует, что коралл страдал от сильного теплового стресса и потерял свой важный водорослевый симбионт, который обеспечивает большую часть его питания посредством фотосинтеза / © CSIRO

“Коралловый покров Большого барьерного рифа сократился примерно наполовину из-за летней жары в 2016 и 2017 годах, за этим последовало сокращение численности коралловых личинок на 89% в 2018 году. Хотя кораллы адаптируются к изменяющимся условиям, их быстрая гибель указывает на то, что скорость изменения климата опережает естественную скорость адаптации кораллов”, — объясняют ученые.

Как рассказывается в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда изолировала микроводоросли от кораллов и культивировала их в специализированной лаборатории. Используя технику, называемую «направленной эволюцией», они in vitro подвергали культивируемые микроводоросли воздействию более высоких температур — до 31 ° C — в течение четырех лет. В итоге водоросли развили генетические изменения и смогли адаптироваться к жизни в более жарких условиях.

Затем исследователи взяли личинок кораллов Большого Барьерного рифа, смешали их либо с обычными водорослями, либо с термостойкими — и вновь на протяжении недели нагревали до 31 ° C (именно при такой температуре начинается процесс обесцвечивания). Коралл, внутри которого жили обычные водоросли, в итоге быстро утратил свой цвет, а вот коралл с модифицированными термостойкими водорослями остался здоровым.

Большой Барьерный риф — самый крупный в мире природный объект, образованный живыми организмами. Он составляет примерно 10% экосистемы коралловых рифов на Земле / © Getty Images

«Наш новый подход усиливает термостойкость коралла путем манипулирования его микроводорослями, что служит ключевым фактором в термостойкости коралла”, — говорит Бюргер. Авторы отмечают, что результаты их работы уже многообещающие, но необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить, можно ли использовать термостойкие водоросли для предотвращения обесцвечивания не только у молодых, но и у взрослых кораллов. Кроме того, нужно выяснить, сработает ли такой метод с разными видами кораллов.

Бюргер также отметил, что борьба с изменением климата по-прежнему остается самым главным способом для спасения рифов, но ученые разрабатывают и “искусственные” методы для защиты кораллов — на тот случай, если человечеству не удастся сократить выбросы парниковых газов и замедлить темы глобального потепления.

Однако еще в мае 2017 года специалисты заявили, что масштабные меры, которые планируется направить на спасение Большого Барьерного рифа до 2050 года, не принесут результатов. Эксперты констатировали: спасти риф не получится и стоит сосредоточиться на сохранении хотя бы его «экологической функции».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: