Флуоресцентни протеини све луче у овим кораљима. Фото: Мицхаел Лессер и Цхарлес Мазел, НОАА Оцеан Екплорер
Свако ко се бавио роњењем или роњењем у кораљном гребену вероватно никада неће заборавити блиставе боје и светске облике ових подводних заједница. Гребени, где живе неке од најразличитијих жаришта дивље животиње, годишње вреде 400 милијарди долара у туристичким доларима и у екосистемским услугама које пружају, попут заштите од олуја и обезбеђивања станишта за рибу коју људи једу.
Ипак је добро позната чињеница да су корални гребени широм свијета у паду захваљујући загађењу и океанима који брзо загријавају. Међутим, одређивање начина на који гребени фарбају - и осмишљавање корака за заштиту истих - захтијева начин да се тачно мјери њихово здравље. Истраживачи имају тенденцију да се ослањају на инвазивне, штетне технике да би открили како се кораљи носе, или у супротном обављају провере сирових тачака да би утврдили здравље гребена на основу боје саме кораља. Али сада, научници су најавили нову методу одређивања здравља кораља која се ослања на мерење интензитета флуоресцентног сјаја кораља.
Да, сјај. Кораљи природно производе флуоресцентне протеине који светлуцају зелено зеленом светлошћу када се виде под плавим светлом - готово сви кораљи показују овај физиолошки феномен.
"Ово је прва студија која је пратила динамику коралне флуоресценције и нивоа флуоресцентног протеина током температурног стреса и показала да би се корална флуоресценција могла искористити као рани показатељ коралног стреса", изјавила је Мелисса Ротх, морска биологиња са Универзитета у Калифорнији, Беркелеи (раније од Сцриппс Институције за океанографију на Калифорнијском универзитету, Сан Диего), у е-поруци. "Будући да се флуоресценција кораља може мерити неинвазивно у пољу, она би могла бити важно средство за управљање гребенима", рекла је. Ротх и њен колега Димитри Дехеин описали су своје налазе ове недеље у научним извештајима .
Степен до корала светли у великој мери зависи од друге групе организама, динофлагелатних алги. Кораљи су заправо симбиотски склоп сам по себи и ове микроскопске динофлагелатне алге - динофлагелати помажу кораљима да постигну исхрану, што заузврат подстиче раст коралних гребена. Ситни организми су такође одговорни за кораље који дају свој типичан смеђе нијансу.
Али динофлагелати могу напустити брод због стресора попут повећане температуре, феномена познатог као избјељивање кораља. Остављени сами, без помоћи динофлагелатног покривача, природно бела корала корала постаје сјајно видљива. Кораљ може живети неко време након динофлагелатног изласка, али не задуго. Ако се алге не врате, кораљ ће умрети.
Знајући то, Ротх и Дехеин су одлучили да истраже како флуоресценција кораља може одражавати тренутно стање корала и његову везу с динофлагелатима. Они су одлучили да користе Ацропора ионгеи, уобичајени кораљ који се разграничава, у својим експериментима, јер је често један од првих корала који показује знакове стреса и избељивање у гребену. Поједине кораље подвргнули су једном од два различита експериментална окружења у својој лабораторији. У неким су контејнерима пумпали кораље хладном водом, а у другима су топили кораље у врућу воду. Још једна група корала служила је као контрола. Затим су пустили кораље да се киселе у водама регулисаним температуром скоро три недеље.
Истраживачи су открили јасну повезаност између степена избељивања и концентрације флуоресцентних протеина кораља, што је заузврат одређивало јачину његовог сјаја. У првих 4 до 5 дана опала је концентрација флуоресцентног протеина и сјај хладних и термички обрађених корала. Али до краја 20-дневног експеримента, кораљи под хладним стресом су се аклиматизовали и вратили на нормалан ниво флуоресценције. С друге стране, кораљи под стресом су избељивали и почели још више да светлују, вероватно зато што њихове заједнице динофлагелата више нису блокирале темељну флуоресценцију корала. Попут супернове пре коначног колапса звезде, кораљи шаљу сталан ток интензивног сјаја непосредно пред неминовну смрт.
Слике кораља под белом светлошћу (леви панели) и плавом светлошћу (десни панели) показују како су корали изложени топлотном стресу на крају избељивали и повећали свој флуоресцентни сјај до краја експеримента. Фото Мелисса Ротх, Сциентифиц Репортс
Након смрти, сјај престаје. У гребен систему, кост од белог кораља постепено би се маскирао филмом зелених алги које прекривају рушевине сада преминулог организма.
Једном када кораљи почну да блебетају, заштитници или менаџери дивљих животиња имају неколико могућности за помоћ гребенима који почињу да пропадају и често на крају умиру. Али ако проблем ухвате пре времена, могли би да покушају да помогну кораљима стратегијама као што су засјењење вештачким структурама или седиментима, додавањем антиоксиданата у воду или уношењем срчатих динофлагелата, мада недостају научне студије које би потврдиле ове потенцијалне методе спашавања.
Овај нови налаз, нада се Ротх, може се користити за спречавање урушавања гребена, а служи као својеврсни канаринац у руднику угља за кораље у невољи. "Менаџери би се могли фокусирати на најосетљивије кораље на гребену, попут гранастих корала и тражити брзе падања флуоресценције као рани знак стреса", рекао је Ротх. Ово би им дало отприлике недељу дана да предузму мере пре него што започне потпуно избељивање. "Избељивање би било као срчани удар", објаснила је она. "Радије бисте открили знакове високог крвног притиска или зачепљење артерија да бисте се борили и избегли срчани удар."
Менаџери који желе да визуализују здравље свог гребена могу да примете сјај користећи плаву лампицу и жути филтер преко маске ронка или могу снимати феномен камером опремљеном са истим тим карактеристикама. Ако менаџери примете почетни пад сјаја кораља који указује на предстојећи проблем, на пример, можда би требало одмах предузети мере за покушај и спашавање гребена.
„Дакле, идеја је да флуоресценцију кораља можемо користити као рани показатељ здравља кораља пре избељивања, што би менаџерима заправо могло дати времена да нешто ураде ако желе да предузму акције за заштиту гребена. Очигледно је да би то могло бити тешко у великој мери “, објаснила је она, додајући да„ како гребени деградирају оно мало што нам је остало може бити заштићено агресивније “.
Аутори пишу додатна истраживања о томе како се ови налази могу применити на друге врсте корала. Надају се и да ће будуће студије комбиновати биологију са инжењерингом како би помогле дизајнирању дигиталног система за снимање који боље снима и квантифицира у којој мери кораљи мењају свој сјај.
