Согласно новому исследованию, обработка кораллов пробиотическим коктейлем из полезных бактерий увеличивает выживаемость после отбеливания. Этот подход можно применять до прогнозируемой аномальной жары, чтобы помочь кораллам восстановиться после высоких температур моря.
Изменение климата приводит к повышению температуры океанов, что нарушает отношения между кораллами и их симбиотическими фотосинтетическими водорослями и вызывает обесцвечивание кораллов, что в некоторых случаях в конечном итоге приводит к их гибели. Исследователи KAUST предположили, что манипулирование микробиомом кораллов может повысить их устойчивость к стрессу за счет использования полезных для кораллов микроорганизмов, или BMC.
Чтобы проверить это, команда отобрала шесть полезных бактериальных штаммов, выделенных из коралла Mussismilia hispida, и использовала их для инокуляции экспериментальных культур M. hispida . В то же время кораллы подверглись воздействию теплового стресса, при котором температура повышалась до 30 градусов по Цельсию в течение 10 дней, а затем снова упала до 26 градусов по Цельсию. Исследователи наблюдали за здоровьем кораллов и измеряли микробное разнообразие и метаболические параметры при лечении с пробиотиками или тепловым стрессом и без них.
Первоначально не было никакой разницы — кораллы с пробиотиками и без них реагировали одинаково при максимальной температуре, и оба они обесцвечивались. «В тот момент эксперимента я подумал, что хорошо, мы наблюдаем аналогичные реакции между лечением», — вспоминает Эрика Санторо, ведущий автор исследования, которая сейчас работает постдоком в KAUST. «Но затем, когда мы снизили температуру, мы наблюдали поворот сюжета в группе, которую лечили пробиотиком BMC. Это был действительно приятный сюрприз».
Лечение пробиотиками улучшило реакцию и восстановление кораллов после теплового стресса, повысив выживаемость с 60 до 100 процентов. Исследователи интерпретируют это как BMC, помогающий холобионту смягчить последствия «пост-теплового стрессового расстройства» и, таким образом, реструктурировать физиологический и метаболический профили.
В исследовании также описаны некоторые защитные молекулярные механизмы. В период восстановления кораллы, обработанные BMC, имели более низкую экспрессию генов, участвующих в апоптозе и клеточной реконструкции, а также повышенную экспрессию генов защиты от теплового стресса . Лечение BMC также изменило профиль микробиома за счет включения некоторых полезных бактерий, а также других изменений в структуре популяции.
BMC являются ценным инструментом для преодоления последствий изменения климата , но Санторо подчеркивает, что это не серебряная пуля. «Использование пробиотиков — это эффективный инструмент, который помогает кораллам справляться с тепловым стрессом , но мы также должны рассмотреть другие меры», — говорит она, например, «защиту и сохранение, чтобы все были более осведомлены, и, что наиболее важно, сокращение выбросов парниковых газов. и пытаемся изменить использование ресурсов. Кораллам потребуются все эти вмешательства ».
Исследование опубликовано в Science Advances.
