Nendes korallides kõik fluorestsentsvalgud varitsevad. Foto autorid: Less Lesser ja Charles Mazel, NOAA Ocean Explorer
Kõik, kes on sukeldunud või korallrifil snorgeldanud, ei unusta tõenäoliselt kunagi nende veealuste koosluste pimestavaid värve ja muid maiseid kujundeid. Maailma kõige erinevamate eluslooduse levialade koduks olevad rifid on turistidollarites ja nende osutatavates ökosüsteemiteenustes aastas väärt 400 miljardit dollarit, näiteks kaldade puhverdamine tormidest ja elupaikade pakkumine inimestele söödavatele kaladele.
Kuid see on üldtuntud fakt, et korallrifid kogu maailmas on vähenenud tänu reostusele ja kiiresti soojenevale ookeanile. Rifide edusammude määramine ja nende kaitsmiseks vajalike sammude kavandamine nõuab siiski viisi, kuidas nende riffe täpselt mõõta. Teadlased tuginevad korallide toimetulekuks invasiivsetele, kahjulikele tehnikatele või teevad korallide tervise kindlakstegemiseks pelgalt korallivärvi põhjal töötlemata kohapealseid kontrolle. Kuid nüüd on teadlased välja kuulutanud uue meetodi korallide tervise määramiseks, mis põhineb korallide fluorestsentsi intensiivsuse mõõtmisel.
Jah, kuma. Korallid tekitavad looduslikult fluorestsentsvalke, mis sinises valguses hõõguvad roheliselt - peaaegu kõigil korallidel on see füsioloogiline nähtus.
"See on esimene uuring, mis jälgib korallide fluorestsentsi ja fluorestsentsvalkude taseme dünaamikat temperatuuristressi ajal. See näitab, et korallide fluorestsentsi saab kasutada korallide stressi varaseks indikaatoriks, " ütles California ülikooli merebioloog Melissa Roth., Berkeley (endine San Diego California ülikooli Scripps Institute of Oceanography Institute), e-kirjas. "Kuna korallide fluorestsentsi saab põllul mõõta mitteinvasiivselt, võib see olla oluline vahend rifide haldamisel, " ütles ta. Roth ja tema kolleeg Dimitri Deheyn kirjeldasid oma järeldusi sel nädalal ajakirjas Scientific Reports .
Koralli kumavusaste sõltub suuresti teisest organismirühmast - dinoflagellate vetikatest. Korallid on tegelikult iseenesest sümbiootiline koosseis ja need mikroskoopilised dinoflagellate vetikad - dinoflagellate aitavad korallidel saavutada toitumist, mis omakorda soodustab korallriffide kasvu. Pisikeste organismide ülesandeks on ka korallidele nende tüüpilise pruunika tooni andmine.
Kuid dinoflagellaadid võivad laevast loobuda selliste stressitekitajate nagu kõrge temperatuur, nähtus, mida nimetatakse korallide pleegitamiseks, tõttu. Jättes üksi ilma dinoflagellate katteta, muutub korallide looduslikult valge nahk silmnähtavalt nähtavaks. Korall võib pärast dinoflagellate väljarännet elada natuke aega, kuid mitte kaua. Kui vetikad ei naase, sureb korall.
Seda teades otsustasid Roth ja Deheyn uurida, kuidas korallide fluorestsents kajastaks koralli hetkeseisu ja selle dinoflagellaadi suhet. Nad otsustasid katsetes kasutada tavalist hargnevat koralli Acropora yongei, kuna sageli on see üks esimesi korallid rifis stressi ja pleegitamise märke. Nad viisid üksikud korallid laboris läbi kahest erinevast eksperimentaalsest seadistusest. Mõnes mahutis pumpasid nad korallid külma veega, teistes aga korallid kuuma veega. Kontrolliks oli veel üks korallide rühm. Siis lasid nad korallidel marineeritud temperatuuriga vetes peaaegu kolm nädalat.
Teadlased leidsid selge seose pleegitusastme ja koralli fluorestsentsvalkude kontsentratsiooni vahel, mis omakorda määras kindlaks selle sära tugevuse. Esimese 4–5 päeva jooksul langes nii külma kui ka kuumtöödeldud koralli fluorestsentsvalgu kontsentratsioon ja hõõgus. Kuid 20-päevase eksperimendi lõpuks olid külma stressiga korallid aklimatiseerunud ja normaliseerunud fluorestsentsi tasemele. Kuumuspinges korallid seevastu pleegitasid ja hakkasid veelgi tugevamalt hõõguma, ilmselt seetõttu, et nende dinoflagellaadi kooslused ei blokeerinud enam koralli aluseks olevat fluorestsentsi. Nagu supernoova enne tähe viimast kokkukukkumist, saadavad korallid enne nende vältimatut kadumist ühtlast intensiivse sära voolu.
Korallide pildid valge valguse (vasakpoolsed paneelid) ja sinise valguse (parempoolsed paneelid) korral näitavad, kuidas kuumuse all kannatavad korallid katse lõpuks lõpuks pleegitasid ja suurendasid nende fluorestsentsi. Foto autor: Melissa Roth, teadusraportid
Pärast surma kuma lakkab. Reevisüsteemis maskeerub luu valge korall järk-järgult roheliste vetikate kilega, mis katab nüüd surnud organismi varemed.
Kui korallid pleegitama hakkavad, on looduskaitsjatel või eluslooduse haldajatel vähe võimalusi riffe aidata, kui need hakkavad langema ja sageli surevad. Kuid kui nad lahendavad probleemi enne tähtaega, võiksid nad proovida aidata koralli selliste strateegiatega nagu kunstlike struktuuride või setetega varjutamine, veele antioksüdantide lisamine või südamlikumate dinoflagellate kasutuselevõtt, ehkki neid potentsiaalseid päästemeetodeid valideerivaid teadusuuringuid pole suures osas vaja.
Seda uut leidu, Roth loodab, saab kasutada riffide kokkuvarisemise ennetamiseks, toimides omamoodi kanaarina söekaevanduses hätta sattunud korallide jaoks. "Juhid võiksid keskenduda kõige tundlikumatele korallidele rifil, nagu hargnevad korallid, ja otsida kiireid fluorestsentsi langusi kui stressi varajasi märke, " ütles Roth. See annaks neile umbes nädala pikkuse akna, enne kui täielik valgendamine algas. "Pleegitamine oleks nagu infarkt, " selgitas naine. "Infarkti lahendamiseks ja vältimiseks võiksite pigem tuvastada kõrge vererõhu või arterite ummistumise märke."
Juhid, kes soovivad oma riffi tervist visualiseerida, saavad hõõgumist jälgida, kasutades snorkelmaski kohal sinist taskulampi ja kollast filtrit, või saavad nad seda nähtust filmida samade funktsioonidega varustatud kaamera abil. Kui juhid märkavad korallikuma esialgset langust, mis viitab näiteks eelseisvale probleemile, võib riffi päästmiseks võtta viivitamatult midagi ette.
“Nii et idee on see, et me saaksime enne pleegitamist kasutada korallide fluorestsentsi korallide tervise varajase indikaatorina, mis tegelikult võiks anda juhtidele aega midagi ette võtta, kui nad sooviksid võtta meetmeid riffi kaitseks. Ilmselt võib see suures plaanis keeruline olla, "selgitas ta ja lisas, et" kui riffid lagunevad, võidakse neid väheseid, kellest me alles oleme, kaitsta agressiivsemalt ".
Autorid kirjutavad, et on vaja täiendavaid uuringuid selle kohta, kuidas neid leide võiks kohaldada teiste koralliliikide suhtes. Samuti loodavad nad, et tulevastes uuringutes ühendatakse bioloogia inseneritegevusega, et aidata kujundada digitaalne kujutussüsteem, mis paremini haarab ja mõõdab, mil määral korallid muudavad nende sära.
