Voor rifbouwende koralen, niet zomaar een symbiotische algen zal doen, nieuw onderzoek laat zien.

De bevindingen zijn belangrijk omdat ze neerkomen op een ander gevaarteken voor de koraalriffen van de wereld, die afhankelijk zijn van een partnerschap met de miljoenen fototrofe algen die ze huisvesten om voedsel te verkrijgen.

De wereldwijde klimaatverandering bedreigt de riffen deels omdat de symbionten, dinoflagellaten van het geslacht Symbiodinium , kan worden benadrukt door de opwarming van de oceanen tot het punt van dysbiose - een ineenstorting van het partnerschap tussen gastheer en symbiont, wat resulteert in een fenomeen dat bekend staat als koraalverbleking.

Eerdere studies hadden de meer hittetolerante gesuggereerd Symbiodinium trenchii kan de plaats innemen van andere, gevoeliger soorten Symbiodinium .

Maar een internationale onderzoeksgroep met Virginia Weis, Eli Meyer en Camerron Crowder van de Oregon State University ontdekten dat dit waarschijnlijk niet het geval zal zijn.

"Ons onderzoek suggereert dat terwijl S. trenchii in staat zijn om een ​​populatie te vestigen in een gastheer, het is niet correct om te zeggen dat het een gunstig partnerschap zal zijn voor het koraal, " zei Wies, hoogleraar integratieve biologie in OSU's College of Science.

De bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Weis en medewerkers aan de Victoria University of Wellington in Nieuw-Zeeland, de Universiteit van Melbourne en Stanford University werkten met de zeeanemoon Exaiptasia pallida , gewoonlijk genoemd Aiptasia , een gevestigd model voor het bestuderen van het type symbiose waarop koraalriffen vertrouwen.

"Koralen zijn echt moeilijk te kweken in een laboratorium, "Zei Weis. "Ze zijn erg kieskeurig, ze groeien langzaam, en velen van hen worden bedreigd. Maar deze anemoon groeit erg snel en is makkelijk te manipuleren."

Aiptasia-anemonen werden afzonderlijk gekoloniseerd met S. trenchii en hun inheemse symbionten, S. minutum . S. trenchii er is waargenomen dat het koralen binnendringt na het bleken - wanneer de koralen gestrest raken en hun algen verliezen.

"Toen we Aiptasia uitdaagden met de reguliere symbiont, het ging zoals verwacht, " zei Weis. "Er was geen reactie van het immuunsysteem, en er was productiviteit - we konden tekenen zien van de gastheer die suikers en voedingsstoffen van zijn symbiont kreeg."

Maar met de introductie van S. trenchii, het was een heel ander verhaal.

"We kregen een heel andere reeks signalen, ' zei ze. 'Het immuunsysteem van de gastheren ging op scherp, een reactie opzetten om te proberen deze indringer uit te werpen, en we zagen tekenen van katabolisme - in plaats van te groeien en koolstof op te bergen voor een regenachtige dag, de gastheer moest zijn eigen weefsels afbreken omdat hij niet genoeg voedsel kreeg. Het was dus een heel andere reeks reacties."

Zoveel mogelijk begrijpen over de symbiose die koralen nodig hebben, en de biologie die eraan ten grondslag ligt, is een sleutel tot de "ernstige en existentiële bedreiging" waarmee zij worden geconfronteerd door klimaatverandering, zei Weis.

"We zijn nu op het punt waar koraalriffen zoals we ze kennen in feite grotendeels zullen verdwijnen, en wat we hopen is om de CO2-uitstoot meer onder controle te krijgen en de wereldwijde temperaturen terug te brengen, zodat we hun terugkeer als een dominant ecosysteem kunnen beheren, " zei ze. "Een benadering om het probleem te verminderen zou zijn om de gastheer te verplaatsen naar een symbiontenpopulatie die koralen kan ontwikkelen die robuuster zijn tegen klimaatverandering. Een van de hoop was gericht op S. trenchii, maar wat studies in het modelsysteem laten zien, is dat het onwaarschijnlijk is dat een combinatie zou resulteren in een ecologisch gezond partnerschap dat zou kunnen duren. Het is een waarschuwend verhaal voor degenen die denken dat we willens en wetens symbiont-switches kunnen maken en dat gezonde koralen het resultaat kunnen zijn."