Als je deze winter gestrest bent en een sinusinfectie bestrijdt, dan weet je iets van wat koraal zal doorstaan ​​in het licht van klimaatverandering.

Ze hebben geen sinussen, maar deze kleurrijke waterdieren maken echt slijm - "koraalsnot" is iets - en de balans van verschillende soorten bacteriën die in hun slijm leven, is erg belangrijk, omdat het functioneert als een ad hoc immuunsysteem, het koraal gezond houden door onvriendelijke bacteriën op afstand te houden.

In een studie die in het tijdschrift verschijnt PLOS EEN , onderzoekers van de Ohio State University en hun collega's hebben aangetoond hoe twee afzonderlijke effecten van klimaatverandering samen verschillende populaties koraalmicroben destabiliseren - dat wil zeggen, het natuurlijke koraal "microbioom" uit balans brengen - de deur openen voor slechte bacteriën om het slijm van koralen en hun lichamen als geheel te overbevolken.

"Net zoals we goede bacteriën nodig hebben om gezond te zijn, zo ook koraal, " zei Andréa Grottoli, Hoogleraar aardwetenschappen aan de staat Ohio. "Koraal heeft geen immuunsysteem zoals mensen, maar de microben die in en op hun lichaam leven, kunnen een immuunachtige functie verlenen. Als dat uit elkaar valt, ze kunnen ziek worden."

Het doel van de studie, ze zei, was om de instandhoudingsinspanningen te helpen begeleiden vooruitlopend op de verwachte stijging van de oceaantemperatuur en de zuurgraad tegen het einde van deze eeuw, zoals voorspeld door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

"Als we goede beslissingen willen nemen over welke koraalpopulaties veerkrachtiger zijn en welke meer hulp nodig hebben, deze studie suggereert dat we rekening moeten houden met hun geassocieerde microbiële gemeenschappen, " voegde ze eraan toe.

Er blijven veel vragen over hoe koraalimmuniteit werkt. Onderzoekers zijn nog steeds bezig met de complexe rol die microben in en op het menselijk lichaam spelen bij de menselijke immuniteit, en hoe die microben reageren op stress. Maar deze studie is de eerste die onderzoekt hoe het koraalmicrobioom en de fysiologie reageren op gelijktijdige stress van temperatuur en verzuring.

Het team van Grottoli heeft twee soorten koraal getest die over de hele wereld extreem veel voorkomen, Acropora millepora, of staghorn koraal, en Turbinaria reniformis, of geel scroll koraal. Staghorn koraal is een vertakkend koraal, terwijl geel rolkoraal een golvend koraal is dat lijkt op kool- of slabladeren.

Sommige kleuren van beide soorten zijn afkomstig van symbiotische algen die in de cellen van het koraaldier leven. Veel onderzoekers hebben onderzocht hoe stress ervoor zorgt dat koraal hun algen verdrijft en wit wordt. een fenomeen dat bleken wordt genoemd. In recente jaren, microben zijn naar voren gekomen als een derde onderdeel van de koraalecologie.

"Wat wij als koraal beschouwen, is echt de dierlijke gastheer, symbiotische algen en symbiotische microben leven allemaal samen. We zien koraal niet langer als een symbiose tussen twee organismen, maar een symbiose tussen drie organismen, wat we een holobiont noemen, ’ legde Grottoli uit.

Geel rolkoraal is veel winterharder dan hertshoornkoraal als het gaat om het vasthouden van zijn algen - dat wil zeggen, niet bleken - in het licht van stijgende temperaturen. Maar onderzoekers vermoedden dat het gele rolkoraal ook een voorsprong zou hebben als het om microben ging, omdat het meer slijm maakt, en de meeste microben in het koraalmicrobioom leven in het slijm dat over de buitenkant van hun lichaam druipt.

Grottoli benadrukte dat koraalslijm geen teken van ziekte is. Gezonde koralen produceren slijm, net als gezonde mensen. "Het is niet alsof ze een loopneus krijgen, het slijm loopt gewoon uit hun weefsels en beschermt het koraaloppervlak, " zei Grottoli. "Koralen zijn geweldig."

Om de veerkracht van hun respectieve microbiomen te testen, onderzoekers hebben beide koraalsoorten gedurende 24 dagen blootgesteld aan een temperatuurstijging van 26,5 graden Celsius (bijna 80 graden Fahrenheit) tot 29 graden Celsius (iets meer dan 84 graden Fahrenheit). Gedurende die tijd, ze verhoogden ook geleidelijk de zuurgraad in het water tot het ongeveer 80 procent zuurder was. Dit zijn enkele van de veranderingen in de wereldzeeën die volgens het IPCC in deze eeuw zullen plaatsvinden, afhankelijk van verschillende scenario's voor klimaatverandering.

Onder stress, het gele rolkoraal behield een stabiel microbioom. Maar het staghornkoraal had niet zoveel geluk - het ervoer een afname van de microbiële diversiteit en een toename van de populaties van Sphingomonas- en Pseudomonas-bacteriën, beide zijn bekende menselijke pathogenen.

"We weten al een tijdje hoe hoge temperaturen sommige symbiotische algen in het koraal beschadigen, maar hoe meerdere stressoren alle drie de componenten van de holobiont beïnvloeden en hoe dergelijke effecten op deze spelers kunnen interageren, is een grote vraag voor het veld, " zei co-auteur Mark Warner, associate director van het Marine Bioscience Program aan de Universiteit van Delaware.

Het meer temperatuurgevoelige staghornkoraal had een zwakker microbioom, gebleekt als reactie op stress, en vertoonden tekenen van algehele achteruitgang van de gezondheid. Omgekeerd, het temperatuurbestendige gele scrollkoraal had het sterkste microbioom, bleek niet en had over het algemeen de beste gezondheid, wat suggereert dat er iets is over de relaties tussen zijn dier, algen en microbe componenten maakt het bijzonder veerkrachtig.