Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers ontrafelen genetisch mysterie:waarom koralen levensreddende algen afwijzen

Wetenschappers hebben de genetische mechanismen blootgelegd die ten grondslag liggen aan de reden waarom sommige koralen nuttige algen afwijzen, wat leidt tot koraalverbleking en achteruitgang van het rif. Het onderzoek markeert een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen van de gezondheid van koraal en zou kunnen helpen bij natuurbehoudsinspanningen om deze vitale ecosystemen te beschermen.

Koralen vormen een cruciale symbiotische relatie met eencellige algen die bekend staan ​​als zooxanthellen. De algen voorzien koralen van voedsel en kleur door middel van fotosynthese, terwijl het koraal hen een beschermend thuis biedt. Bepaalde stressfactoren, zoals stijgende zeetemperaturen of verontreinigende stoffen, kunnen deze samenwerking echter verstoren, waardoor de algen worden verdreven in een proces dat bekend staat als koraalverbleking.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift 'Science' heeft een team van onderzoekers onder leiding van dr. Raquel Peixoto van het Red Sea Research Center in Saoedi-Arabië en dr. Raquel Peixoto van de University of California, Berkeley specifieke genen geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor de afstoting. proces. Door de genomen van gebleekte en gezonde koralen te vergelijken, identificeerden ze een mutatie in een sleutelgen genaamd 'coral-associated Protein 1' of 'CAP1'.

De mutatie, die alleen aanwezig is in gebleekte koralen, verstoorde de normale functie van het CAP1-eiwit, dat betrokken is bij het reguleren van het immuunsysteem van het koraal. Met een disfunctioneel immuunsysteem worden koralen gevoeliger voor omgevingsstressoren en stoten ze hun symbiotische algen af, wat leidt tot verbleking en daaropvolgende afbraak van het rif.

De onderzoekers onderzochten verder de genetische onderbouwing van koraalverbleking door de reacties van verschillende koraalsoorten op thermische stress te bestuderen. Ze ontdekten dat koralen met hogere niveaus van het gemuteerde CAP1-gen gevoeliger waren voor verbleking, terwijl koralen zonder de mutatie gezonder bleven en hun symbiotische algen behielden.

Dr. Peixoto benadrukt de urgentie van het aanpakken van de kwestie van het behoud van koraalriffen, door te stellen dat “Koraalverbleking een grote bedreiging is voor koraalriffen en mariene ecosystemen wereldwijd. Door de genetische mechanismen achter koraalverbleking te begrijpen, kunnen we strategieën ontwikkelen om de gevolgen ervan te verzachten en bescherm deze kwetsbare ecosystemen."

De identificatie van de genetische basis voor koraalverbleking opent nieuwe wegen voor inspanningen voor natuurbehoud. Onderzoekers kunnen zich nu concentreren op het ontwikkelen van interventies om de CAP1-mutatie te corrigeren of zich te richten op andere belangrijke genetische factoren die bijdragen aan verbleking. Bovendien kan het bestuderen van deze genetische mechanismen helpen bij het identificeren van veerkrachtige koraalsoorten die beter zijn toegerust om omgevingsstressoren te weerstaan ​​en prioriteit te geven aan de bescherming ervan.

Over het geheel genomen biedt de ontdekking van de genetische mechanismen die ten grondslag liggen aan de afwijzing door koraal van hun levensreddende algen waardevolle inzichten in de koraalbiologie en legt het de basis voor toekomstige natuurbeschermingsstrategieën. Door de genetische complexiteit van koraalverbleking te ontrafelen, komen wetenschappers een stap dichter bij het behoud van de gezondheid en biodiversiteit van vitale mariene ecosystemen.