Svedočeći izbijanja bolesti koje su skoro uništile kolonije koraljnih korala na Karibima, severoistočni naučnik Stiven Volmer se zapitao koje lekcije bi nekoliko usamljenih preživelih mogli da ponude za budućnost koralnih grebena. Da li bi bilo moguće identifikovati korale otporne na bolesti po njihovom genetskom sastavu? A ako bi otporniji tipovi bili posebno odabrani za podvodne rasadnike korala, da li bi rezultat bio zdraviji sistem grebena?
Volmerovo novo istraživanje daje potvrdan odgovor na prvo pitanje.
Njegov izveštaj u časopisu Science od 29. septembra identifikuje desetine genotipova staghorna sa Floride i Paname koji su otporni i veoma otporni na bolesti.
Ostaje da se vidi da li se otkriće pretvara u grebene dizajnirane za imunitet – ali Volmer se nada da će to biti slučaj.
Kako sada stoji, farmeri koji uzgajaju korale u podvodnim rasadnicima, kao što su oni u Fondaciji za obnovu korala na Floridi, „možda uzgajaju 100 genotipova, ali ne znaju koji koralji imaju bolje rezultate. Ne znaju ko je visoko otporan na bolesti u odnosu na veoma podložan“, kaže Volmer.
„Možemo vam reći koji su otporni na bolesti sa velikom preciznošću, koristeći samo 10 varijanti gena. To je glavni zaključak naučnog rada.“
Ljudi širom sveta su upoznati i zabrinuti su zbog porasta temperature mora koja izaziva „termalno izbeljivanje“ korala i gubitak grebena u Indijskom okeanu, Velikom koraljnom grebenu i Tihom okeanu.
„To je globalni problem“, kaže Volmer, vanredni profesor nauka o moru i životnoj sredini u Northeastern’s Marine Science Centru u Nahantu, Masačusets.
Ali tačno pred nosom naučnika i ekologa, prikrivena bakterijska infekcija zvana bolest bele trake proširila se po Karibima i skoro iskorenila dva kultna korala, jelenji rog i srodne korale elkoga.
Oba korala rastu u gustim šikarama i podsećaju na rogove, pri čemu je losov rog na vrhu raširen.
„Bila su to dva najčešća dominantna plitkovodna korala na Karibima“, kaže Volmer. „A bolest bele trake ih je zbrisala.“
Bolest koja pretvara korale u belo dok se kreće kroz grane korala prvi put je primećena u Sent Krou 1979. godine, ali je uglavnom ostala nedokumentovana početkom 1980-ih, kaže Volmer.
„Ljudi nisu baš dobro beležili gubitke“, kaže on. „Dakle, do kraja 80-ih, do 90-ih, izgubili smo verovatno 95% korala jelenih i losovih korala na Karibima“, kaže Volmer.
Kriza je dovela do rasta uzgoja korala, posebno kod obala Floride – gde se grane korala lome, a fragmenti rastu na okvirima koji izgledaju kao podvodno drveće.
„Kao genetičar korala, bio sam šokiran što ljudi nisu zaista pitali da li preostale populacije korala staghorna koje su još preživele imaju visok stepen otpornosti na bolesti ili podložnost bolestima“, kaže Volmer.
Zato je odlučio da ga testira sa 50 genotipova korala jelenog roga koje je obezbedila Fondacija za obnovu korala na Floridi i 50 genotipova jelenog roga iz Paname, gde je radio sa Institutom za tropska istraživanja Smithsonian.
Postojale su dve faze istraživanja. Jedna je bila faza prenosa, koja je uključivala podvrgavanje korala do pet doza bolesti bele trake. Oni koji su još uvek živi nakon pet infekcija označeni su kao „visoko otporni na bolesti“.
Pored toga, naučnici predvođeni Volmerom podvrgnuli su korale sekvenciranju celog genoma kako bi identifikovali sve genetske varijante u njihovom genomu.
Na kraju su identifikovali 33 genotipa — 19 sa Floride i 14 iz Paname — koji su pokazali otpornost na bolesti, dok je 15 genotipova — devet sa Floride i šest iz Paname — bilo veoma otporno na bolesti.
Još 31 genotip – 17 sa Floride i 14 iz Paname – imao je ispodprosečnu otpornost na bolesti, dok je 15 genotipova – sedam sa Floride i osam iz Paname – ocenjeno kao visoko osetljivi na bolesti ili super korali, na narodnom jeziku.
Volmer kaže da je potrebno uzeti u obzir i druga razmatranja – kao što je brzina rasta svakog korala i koliko je termički tolerantan – kada se određuje koje genotipove korala treba čuvati u rasadnicima.
Ali sa „hiljadama i hiljadama“ korala koji se koriste za obnovu devastiranih grebena Floride, obaveštavajući farmere korala koji su otporni na bolesti, a koji nisu, trebalo bi da pomogne procesu oporavka, kaže Volmer.
Ne zna se mnogo o bolesti bele trake, osim da je uzrokovana bakterijskim patogenom koji se može zaustaviti antibioticima i inhibitorima kvoruma.
„Identifikovani su neki navodni patogeni, ali ne znamo koje bakterije izazivaju bolest“, kaže Volmer.
Bolest bele trake je dobila ime po golom, belom koralnom skeletu koji ostaje kada se mrlje obolelog tkiva povlače.
Korali mogu izgledati kao stene ili biljke, ali su zapravo životinje koje su povezane sa morskim anemonama, kaže Volmer.
Kolonije koralja sastoje se od hiljada sićušnih životinja zvanih polipi koje hvataju svoj plen koristeći ubodne pipke. Volmer kaže da korali koji grade grebene formiraju posebnu simbiozu sa fotosintetičkim algama koje daju koralnoj životinji hranu u obliku šećera.
Simbiotski odnos može osuditi korale podložne termičkom beljenju, kada rastuće temperature vode toliko opterećuju koral da izbacuje alge koje obezbeđuju hranljive materije iz njegovog tkiva, uzrokujući da koral postane potpuno beli.
Moguće je da je porast temperature mora povezan sa bolešću bele trake, kaže Volmer.
„Ako razmislite o tome kako bolesti funkcionišu, stres često čini pojedince podložnijim bolestima. Veliki stres za korale je temperaturni stres“, kaže on.
„Naš sledeći grant NSF će zapravo istražiti veze između otpornosti na bolesti i tolerancije na temperaturu. Da li su to isti skupovi gena? Da li su različiti skupovi gena?“
Pomaganje koraljima da prežive klimatske promene je važno za formiranje grebena koji amortizuju talase, podržavaju riblje populacije i donose turističke dolare, kaže Volmer.
Koralni grebeni imaju najraznovrsnije ekosisteme izvan tropskih kišnih šuma, kaže on.
„Kada vidite koralni greben, ono što izgleda kao stena je zapravo nakupljeni koralni skeleti od živih ili prethodno živih korala“, kaže Volmer. „Nemate koralni greben bez korala.“
