Θαλάσσια βιολογία

Το κέρας κοραλλιών: Μια αχτίδα ελπίδας σε θερμαινόμενα νερά

Καθώς οι θερμοκρασίες των ωκεανών αυξάνονται λόγω της κλιματικής αλλαγής, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι παγκοσμίως αντιμετωπίζουν πρωτοφανείς απειλές. Ωστόσο, επιστήμονες ανακάλυψαν μια αχτίδα ελπίδας με τη μορφή του κέρατος κοραλλιών, ένα είδος που προσαρμόστηκε για να αντέχει σε ακραία θερμότητα χάρη στη συμβιωτική του σχέση με ένα ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες φύκι, γνωστό ως Durusdinium glynnii.

Η συμμαχία κοραλλιών-φυκιών

Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι ευδοκιμούν χάρη σε μια αμοιβαία επωφελή σχέση μεταξύ κοραλλιών και φυκιών. Τα φύκια, μέσω της φωτοσύνθεσης, παρέχουν στα κοράλλια βασικά θρεπτικά συστατικά. Από την άλλη πλευρά, τα κοράλλια προσφέρουν στα φύκια προστασία και ένα σταθερό περιβάλλον. Ωστόσο, οι αυξανόμενες θερμοκρασίες των ωκεανών μπορούν να διαταράξουν αυτή την εύθραυστη ισορροπία, αναγκάζοντας τα κοράλλια να εκβάλλουν τα φύκια τους και τελικά να πεθάνουν από την πείνα – μια διαδικασία γνωστή ως κοραλλιακή λεύκανση.

Το ανθεκτικό στη θερμότητα πλεονέκτημα των κεράτων κοραλλιών

Σε αντίθεση με πολλά άλλα είδη κοραλλιών, τα κέρατα κοραλλιών προσαρμόστηκαν ώστε να ανέχονται υψηλότερες θερμοκρασίες χάρη στη συνεργασία τους με το Durusdinium glynnii. Αυτό το ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες φύκι παρέχει στα κέρατα κοραλλιών προστασία από την έντονη θερμότητα, επιτρέποντάς τους να ευδοκιμούν ακόμη και σε θερμαινόμενα νερά.

Οφέλη της συμβίωσης

Μελέτες έχουν δείξει ότι τα κέρατα κοραλλιών σε συνδυασμό με το Durusdinium glynnii εμφανίζουν παρόμοιους ρυθμούς ανάπτυξης με τα κοράλλια με ευαίσθητα στη θερμότητα φύκια. Αξιοσημείωτα, κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, τα κέρατα κοραλλιών με ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες φύκια παρουσιάζουν επιταχυνόμενη ανάπτυξη, επιτρέποντάς τους να καλύψουν τη διαφορά με τους ομολόγους τους. Επιπλέον, και τα δύο ζεύγη εμφανίζουν συγκρίσιμους δείκτες γονιμότητας.

Δοκιμές προσομοιωμένου κύματος καύσωνα

Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν πειράματα προσομοίωσης κύματος καύσωνα για να αξιολογήσουν την ανθεκτικότητα των κεράτων κοραλλιών. Εξέθεσαν κοράλλια με ανθεκτικά και ευαίσθητα στη θερμότητα φύκια σε αυξημένες θερμοκρασίες νερού. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: το ανθεκτικό στη θερμότητα ζεύγος δεν παρουσίασε μείωση στην παραγωγή ενέργειας, ενώ το ευαίσθητο ζεύγος υπέστη σημαντική μεταβολική βλάβη. Επιπλέον, το ανθεκτικό στη θερμότητα ζεύγος φυκιών παρουσίασε ακόμη και αυξημένη ανάπτυξη υπό αυτές τις πιεστικές συνθήκες.

Επιπτώσεις για τη διατήρηση των κοραλλιογενών υφάλων

Η ανακάλυψη των ανθεκτικών στη θερμότητα ικανοτήτων των κεράτων κοραλλιών έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη διατήρηση των κοραλλιογενών υφάλων. Κατανοώντας τους μηχανισμούς πίσω από αυτήν την ανθεκτικότητα, οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν στρατηγικές για τη μηχανική κατασκευή “υπερκουράλων” που μπορούν να αντέξουν τις αυξανόμενες θερμοκρασίες των ωκεανών.

Μία προσέγγιση περιλαμβάνει την αναζήτηση άλλων ανθεκτικών στη θερμότητα ειδών φυκιών στη φύση ή την εκτροφή τους στο εργαστήριο. Μια άλλη μέθοδος είναι η μεταμόσχευση ανθεκτικών στη θερμότητα φυκιών σε φυτώρια κοραλλιών, όπου μπορούν να δημιουργήσουν νέες συμβιωτικές σχέσεις με κοράλλια.

Άλλοι ανθεκτικοί στη θερμότητα πληθυσμοί κοραλλιών

Οι ερευνητές διερευνούν το δυναμικό άλλων πληθυσμών κοραλλιών που έχουν προσαρμοστεί σε ακραία θερμότητα. Στο Παλάου, ένα νησιωτικό έθνος στον Ειρηνικό, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει ανθεκτικά στη θερμότητα είδη κοραλλιών τα οποία ευδοκιμούν παρά τις υψηλές θερμοκρασίες του ωκεανού. Η μελέτη αυτών των πληθυσμών και των συμβιωτικών τους σχέσεων μπορεί να παρέχει πολύτιμες γνώσεις για τις προσπάθειες διατήρησης των κοραλλιογενών υφάλων.

Η επείγουσα ανάγκη για δράση

Ενώ η ανακάλυψη των ανθεκτικών στη θερμότητα κοραλλιών προσφέρει ελπίδα για το μέλλον των κοραλλιογενών υφάλων, είναι σημαντικό να αντιμετωπιστεί η βασική αιτία της υπερθέρμανσης των ωκεανών – η κλιματική αλλαγή. Οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι μετά το 2070, ακόμη και τα ανθεκτικά στη θερμότητα κοράλλια μπορεί να δυσκολευτούν να επιβιώσουν. Απαιτείται επείγουσα δράση για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και τον μετριασμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής σε αυτά τα ζωτικά οικοσυστήματα.