Кораллы выживают при жаре с помощью пробиотических бактерий

Кораллы выживают при жаре с помощью пробиотических бактерий Наука

Согласно новому исследованию, обработка кораллов пробиотическим коктейлем из полезных бактерий увеличивает выживаемость после обесцвечивания. Этот подход можно применять до прогнозируемой волны тепла, 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.

Изначально разницы не было — кораллы с пробиотиками и без них реагировали одинаково при максимальной температуре, и оба они обесцвечивались. «В тот момент эксперимента я подумала, что хорошо, мы наблюдаем похожие реакции между лечением», — вспоминает Эрика Санторо, ведущий автор исследования, которая сейчас работает постдоком в KAUST. «Но затем, после того, как мы снизили температуру, мы наблюдали поворот сюжета в группе, которую мы лечили пробиотиком BMC. Это был действительно приятный сюрприз ».

Обработка пробиотиками улучшила 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.

ОмскПресс