Nova studija, koju su objavili istraživači KAUST-a u Nature Communications, pokazuje da korali, meduze i drugi simbiotski cnidarijanci kontrolišu svoje simbiotske alge ograničavanjem količine azota dostupnog za proliferaciju.
Nalazi narušavaju tradicionalne poglede na kooperativnu simbiozu u koralima i imaju važne implikacije za velike napore za obnovu koralnih grebena kao što je KAUST Reefscape Restoration Initiative, koja pokriva više od 100 hektara Crvenog mora.
Praćenjem razmene hranljivih materija korišćenjem izotopa ugljenika i azota, studija pokazuje kako su tri različite vrste cnidarija, uključujući korale, nezavisno razvile ovaj zajednički mehanizam za simbiozu sa morskim algama (dinoflagelati).
Istraživači su istraživali kako morske anemone, meduze i korali kontrolišu svoju populaciju simbionta algi praćenjem izotopa ugljenika i azota u glukozi, odnosno amonijumu. Istraživači su otkrili da više amonijuma promoviše veličinu populacije algi zbog većeg pristupa azotu, dok više glukoze smanjuje veličinu populacije jer glukoza promoviše sposobnost domaćina da asimiluje više svog azotnog otpada.
„Domaćini koriste šećer koji simbionti obezbeđuju kroz svoje fotosintetske procese da asimiluju sopstveni otpad od azota u aminokiseline. Ovo ograničava količinu azota dostupnog simbiontima. U suštini, domaćin daje simbiontu dovoljno azota da funkcioniše i nastavi fotosintezu , ali nedovoljno da bi se šećer koji proizvode koristio za razmnožavanje“, objasnio je KAUST prof. Manuel Aranda, koji je rukovodio studijom.
Simbioza između algi i cnidarijana (uključujući morske anemone, meduze i korale) je kritična za cnidarije da napreduju u vodama tropa siromašnim hranljivim materijama. Simbioza je toliko jaka da simbionti algi žive unutar ćelija domaćina. Međutim, da bi oba bića zdravo rasla, veličina populacije simbionta mora biti strogo kontrolisana.
Vodeći istraživač studije, dr Guokin Cui, rekao je: „Klimatske promene će značajno poremetiti ravnotežu ugljenika i azota u simbiozi knidarnih algi, poremećaj koji izaziva raspad simbioze, koji se obično naziva izbeljivanje korala, što zauzvrat dovodi do globalno opadanje koralnih grebena“.
„Razumevanje molekularnih mehanizama koji leže u osnovi ovih simbioza, posebno petlje negativne povratne sprege ugljenik-azot, otvara nove puteve za poboljšanje strategija obnove grebena, kao što je odabir simbiotskih partnera koji su pogodniji za formiranje kolonija sa većom otpornošću na promene životne sredine.
Ovo saznanje će verovatno inspirisati dalja istraživanja regulatornih mehanizama koji regulišu ove odnose i informisati donošenje politika u cilju razvoja efikasnih strategija obnove.
„Potvrdom da isti mehanizam funkcioniše u tako različitim vrstama, pokazali smo da je zajednički mehanizam omogućio da se ove simbioze stalno razvijaju. Ovo je još jedan primer koliko priroda može biti pametna, a opet jednostavna i pruža nam okvir za bolje razumevanje korala i njihova osetljivost na klimatske promene“, reče Aranda.
