Koraller kan påverka mikrober i sin miljö

October 17, 2016 Forskare har upptäckt att trots sin statiska natur gör koraller det utöva ett visst inflytande på mikroberna i miljön runt dem.

Detta avslöjades i en artikel som nyligen publicerades i tidskriften Limnology and Oceanography.

Även om det har varit känt att mikroorganismer i vattnet påverkar koraller på en mängd olika sätt, visar denna studie att denna interaktion går faktiskt åt båda hållen.

Studien genomfördes av forskare från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Bermuda Institute of Ocean Sciences (BIOS) och University of California, Santa Barbara (UCSB)

"Vi har vetat att marina mikrober spelar en stor roll när det gäller att flytta näringsämnen och återvinning av material till former som är mer användbara för korallerna. Men denna studie visar för första gången att koraller har några kontroll på produktionen av mikrober runt dem, och att korallerna använder det för att gynna sin egen tillväxt,", sa WHOIs mikrobiolog Amy Apprill.

I huvudsak frigör korallerna organiskt material och näringsämnen som planktonbakterier som kallas picoplankton livnär sig — då de selektivt livnära sig på dessa specifika typer av bakterier.

I sin forskning satte forskarna upp ett akvariebaserat experiment med nio tankar fyllda med havsvatten i 12 dagar.

Deras mål var att spåra populationen av mikrober i havsvattnet. Tre tankar var användes som kontroller och lämnades ifred. För tre andra tankar, tillade de slem från P. astreoides-korallen (tagen från tre bermudiska rev). Koraller utsöndrar slem, vilket stöder en aktiv gemenskap av mikrober.

För de tre återstående tankarna introducerades koraller och togs sedan bort. Forskarna observerade att mikroberna i dessa tankar var drastiskt minskat; särskilt drabbade var Rhodobacteraceae, Synechococcus och SAR11 bakterier, som var de vanligaste grupperna i havet.

När korallerna togs bort från dessa tankar var befolkningen på mikrober ökade sedan när de kunde fyllas på sig själva. Detta åtföljdes av extremt höga nivåer av mikrobiella tillväxt.

"Tillväxttakten var ganska hög, särskilt i fallet med SAR11, vilket var en av de snabbaste tillväxttakten som någonsin dokumenterats,", sa Apprill. "Det tyder på att mikroberna växer på något som korallerna lämna kvar i tanken. För första gången observerar vi viktigt inflytande som korallerna har på den totala omgivningen mikrobiell gemenskap," tillade hon.

En annan observation som gjordes under experimentet var den i tanken med koraller skedde remineralisering av kväve i vattnet. Detta liknar det som sker i miljöer med friska koraller rev: mikrober omvandlar ammoniak, en giftig avfallsprodukt som produceras av de flesta djur. till mindre giftiga ämnen som nitrat, och detta leder till ökade kvävenivåer i vattnet.

Mikrobiolog vid UCSB och medförfattare Alyson Santoro sa om avgiftningsprocess: "Fram till nu var det inte känt exakt var process pågick, vare sig det hände i sanden eller i vattenpelare eller i förening med koraller. Denna studie visar att detta avgiftningsprocessen är direkt och fysiskt förknippad med koraller."

Eftersom det inte har observerats några drastiska förändringar i tankarna som innehåller bara korallens slem, drog Apprill slutsatsen att det var "inte bara slem som gör att mikroberna i vattnet blir mer aktiva. Det är faktiskt vad korallen släpper, vilket fortfarande är odefinierat grupp av föreningar."

Medförfattare Rachel Parsons, en mikrobiell oceanograf vid BIOS avslutade att "koraller faktiskt påverkar picoplanktonsamhället genom välja specifika linjer av pikoplankton för avlägsnande och även genom potentiellt använda de komplexa kolföreningar som utsöndras av korallen till främja tillväxten av dessa linjer."

Eftersom korallreven för närvarande är på tillbakagång på grund av klimatförändringar och havet försurning, hävdade forskarna att det fanns ett akut behov för att ta reda på hur specifika korallpicoplanktoninteraktioner bidrar till korallrevets ekosystem.

Fullständig studie: Mångfacetterade effekter av den steniga korallen Porites astreoides på överflöd av pikoplankton och samhällssammansättning