Koralen creëren drankjes die bacteriële aanvallers bestrijden, maar opwarming lijkt de weegschaal te doen kantelen tegen de drankjes terwijl ze vechten tegen een bacterie die veel voorkomt bij koraalverbleking, volgens een nieuwe studie. Rifbehoud kan hoop bieden:een bepaald drankje, verzameld van riffen beschermd tegen overgroei van zeewier, bleek robuuster.

De beschermde Pacifische riffen werden bevolkt door diverse koralen en glinsterden met kleurrijke vissen, zeiden onderzoekers die van Fiji snorkelden om monsters voor het onderzoek te verzamelen. Oceanische ecologen van het Georgia Institute of Technology vergeleken koraaldrankjes van deze riffen, waar vissen verboden was, met die van zwaar beviste riffen, waar zeewier de koralen overspoelde omdat er maar weinig vissen over waren om het te eten.

De medicinale oplossingen, of drankjes, kan een groot aantal chemicaliën bevatten, en de onderzoekers analyseerden hun make-up niet. Dit is een mogelijke volgende stap, maar hier wilden de onderzoekers gewoon vaststellen of de drankjes een echte verdediging boden tegen ziekteverwekkers en hoe opwarming en overbevissing het zouden kunnen verzwakken.

Behoud zaken

"Ik dacht dat ik waarschijnlijk geen antibiotische effecten van deze wasbeurten zou zien. Ik was verrast om zulke sterke effecten te zien, en ik was verrast om te zien dat rifbescherming een verschil maakte, " zei de eerste auteur van de studie, Deanna Beatty.

"Er is nu veel discussie over de vraag of lokaal management kan helpen in het licht van wereldwijde stress - of wat een Fijisch dorp doet er toe doet wanneer mensen in Londen en Los Angeles fossiele brandstoffen verbranden om naar hun werk te rijden, " zei Mark Hay, de hoofdonderzoeker van het onderzoek, Regents Professor en Harry en Linda Teasley Chair in Georgia Tech's School of Biological Sciences.

"Ons werk geeft aan dat het lokale management een zekere mate van verzekering biedt tegen wereldwijde stress, maar er zijn waarschijnlijk hogere temperaturen die de verzekering ondoeltreffend maken."

Warmte toevoegen

De onderzoekers verzamelden drie koraalsoorten samen met zeewater rond elke soort bij beschermde riffen en bij overbeviste riffen. In hun Georgia Tech-lab, ze testten hun oplossingen tegen de ziekteverwekker Vibrio coralliilyticus bij 24 graden Celsius (75,2 Fahrenheit), een dagelijkse Fijische watertemperatuur, en bij 28 graden (82,4 F), gebruikelijk tijdens oceaanverwarmingsevenementen.

"Wij kozen Vibrio omdat het vaak koralen infecteert, en het wordt geassocieerd met koraalverbleking in deze opwarmingsgebeurtenissen. Het is gerelateerd aan andere blekende pathogenen en zou ook als model voor hen kunnen dienen, ' zei Hay.

"We hebben gekozen voor 24 C en 28 C omdat ze representatief zijn voor de variaties die je tegenwoordig op Fiji-riffen ziet. Dat zijn temperaturen waarbij de bacteriën goedaardiger of virulenter zijn, ' zei Beatty.

De gegevens toonden aan dat opwarming alle drankjes benadeelde Vibrio en het behoud hielp een drankje van een belangrijke koraalsoort. Het team, waaronder coauteur Kim Ritchie van de University of South Carolina Beaufort, publiceerde zijn studie in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang op 2 oktober. Het onderzoek werd gefinancierd door het Fogarty International Center van de National Institutes of Health, de Nationale Wetenschapsstichting, en de Simonsstichting.

Diepere duik in het experiment

Zeewierhagen

Het armoedige uiterlijk van de onbeschermde riffen voorspelde hun effecten op het enige drankje dat wordt geassocieerd met een belangrijke koraalsoort.

"Als je uit het niet-visgebied zwemt naar het overbeviste gebied, je raakt een haag van zeewier. Je hebt daar ongeveer 4 tot 16% koralen en 50 tot 90% zeewier. Op het beschermde rif, je hebt minder dan 3% zeewier en ongeveer 60% koralen, ' zei Hay.

Hay doet al meer dan vier decennia onderzoek naar mariene ecologie en heeft dit eerder gezien, toen koraalriffen dichter bij huis uitstierven.

"Dertig jaar geleden, toen Caribische riffen aan het verdwijnen waren, Ik zag overbevissing daar als een groot probleem, toen zeewier het overnam, " hij zei, eraan toevoegend dat de opwarming van de aarde een allesoverheersende factor is geworden. "In de Stille Oceaan, veel riffen die niet overbevist waren, zijn weggevaagd door opwarmingsgebeurtenissen. Het is gewoon te lang te warm geweest."

Distilleerdrankje

De drankjes zijn producten van de koralen en bijbehorende microben, die bestaan ​​uit een biologisch team genaamd een holobiont.

Om te komen tot drankjes gericht op chemische effecten, de onderzoekers bewogen de koraalholobionten en het oceaanwater en vriesdroogden en bestraalden de resulterende vloeistof om overblijfselen van leven te vernietigen die de chemische actie hadden kunnen versterken. Sommige virussen hebben sterilisatie doorstaan, maar het zou elk effect dat ze hadden kunnen hebben afgezwakt, als die er waren.

Vervolgens testten de onderzoekers de drankjes op Vibrio .

"Alle verdedigingsmechanismen van de oplossingen werden in verschillende mate aangetast bij verhoogde temperaturen, waar we zien dat koralen ziek worden in de oceaan, ' zei Hay.

Maar bescherming van het rif kwam ten goede aan het drankje van de soort Acropora millepora .

"Het gunstige effect in de in het laboratorium geteste oplossing was beter wanneer Acropora kwamen uit beschermde gebieden, en dit verschil werd meer uitgesproken bij 28 graden Celsius, " zei Beatty, die haar Ph.D. met Hay en is nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Davy.

Acropora architectuur

Van de drie soorten met drankjes die werden getest, Acropora millepora kan een bijzondere zijn.

Het maakt deel uit van een geslacht - grotere taxonomische categorie - met ongeveer 150 van de ongeveer 600 soorten in riffen in de Stille Oceaan, en Acropora zijn kernbouwers van rifstructuren. Ze worden hoger naarmate de zeespiegel stijgt, helpen gezonde posities voor hele riffen te behouden.

" Acropora zijn groot en vertakkend en maken veel spleten waar vissen leven. De evolutie van veel rifvissen loopt parallel met de evolutie van Acropora vooral, ' zei Hay.

Als vissen kunnen blijven hangen, ze kunnen kopen Acropora meer tijd, en koraalriffen misschien, te.