Екологія
Екологія

Бактеріальні пробіотики захистили корали від наслідків теплового стресу

Вчені запропонували підвищувати стійкість коралів до потепління води за допомогою оброблення їх розчином корисних бактерій. Досліди в лабораторії показують, що така процедура сприяє кращому відновленню коралових поліпів після теплового стресу та підвищує їхню виживаність на 40 відсотків. Результати опубліковані в журналі Science Advances.

David Clod / Unsplash

David Clod / Unsplash

Як до такого додумалися?

Зміна клімату супроводжується підвищенням глобальної температури, унаслідок якої нагрівається не тільки повітря, а й океани. Це загрожує життю водним організмам, що не встигають пристосовуватися до різких змін, зокрема кораловим поліпам. Понад 90 відсотків поживних речовин ці тварини отримують завдяки мікроскопічним водоростям, із якими живуть у взаємовигідному симбіозі. Проте тривалий тепловий стрес ослаблює цей зв'язок та призводить до втрати важливих водоростей — відбілювання та смерті коралів. Негативні наслідки цього стосуються цілих морських екосистем, які без живих коралів деградують. Ця ситуація спонукає багатьох дослідників працювати над пошуком рішень, як зробити цих істот стійкішими до неминучого потепління. Деякі з них, як-от вчені Університету Ріо-де-Жанейро та їхні колеги з Науково-технологічного університету імені короля Абдалли, вбачають їх у тому, щоб допомогти коралам підтримувати свій мікробіом, до якого, крім водоростей, належить велика кількість бактерій, найпростіших, грибів та вірусів.

Як вчені захотіли вплинути на мікробіом коралів?

Для початку науковці відібрали зразки мікробіому від на вигляд здорової колонії коралових поліпів Mussismilia hispida. Зі 133 зразків вчені виділили шість найбільш корисних для коралів та безпечних для інших організмів бактерій: два штами Bacillus lehensis, Bacillus oshimensis, Brachybacterium conglomeratum, Planococcus rifietoensis та Salinivibrio sp.

Відтак половину утримуваних у лабораторії коралів M. hispida обробили розчином із культивованими бактеріями, а інших — звичайним сольовим розчином. Ціллю вчених було перевірити, чи зможуть бактеріальні пробіотики підвищити стійкість тварин до потепління води. Тому усіх піддослідних коралів піддали тепловому стресу, підвищивши температуру води до 30 градусів Цельсія на десять днів, а потім опустивши її до комфортних 26 градусів. У цей час вчені вимірювали показники здоров'я коралів.

Як вплинули пробіотики на здоров'я коралів?

Початкова реакція на найвищу температуру в обох групах коралів була однаковою — вони всі відбілилися. Однак після того, як температуру води повернули до нормальної, оброблені пробіотиками коралові поліпи значно швидше відновилися. Якщо виживаність у контрольній групі склала у середньому 60 відсотків, то в експериментальній, до якої застосували бактеріальний розчин, сягнула 100 відсотків.

Досліди показують, бактерії пов'язані з меншими негативними наслідками теплового стресу у коралових поліпів. Зокрема, з нижчою експресією генів, залучених у програмованій клітинній смерті, та з вищою експресією тих, що відповідають за стійкість до високих температур. Вчені припускають, що можна було б застосовувати такі пробіотики для профілактичного оброблення коралів за кілька тижнів до передбачуваного потепління, щоб захистити їх від наслідків високої температури.

Нещодавно ми писали про подібне дослідження, де вчені застосували пересадку бактерій від більш стійких до потепління коралів менш витривалим, завдяки чому останні стали менш вразливими до відбілювання.