Fattori chiave che orchestrano la misteriosa riproduzione sincronizzata dei coralli rivelati

28 maggio 2024

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dall'Università di Tokyo

I coralli svolgono un ruolo essenziale negli ecosistemi oceanici e, come molti organismi, sono minacciati dal cambiamento climatico e da altre attività umane. Per proteggere meglio i coralli, è innanzitutto necessario capirli, in particolare il loro ciclo di vita riproduttivo, che avviene solo una volta all'anno.

Per la prima volta, i ricercatori hanno prodotto un modello per la riproduzione dei coralli, basato su vari fattori ambientali. Hanno raggiunto questo risultato attingendo a una fonte di conoscenza acquatica spesso trascurata, un acquario. Lo studio è pubblicato sulla rivista Royal Society Open Science.

Date le loro forme ramificate o i loro tentacoli ondulanti, sarebbe comprensibile pensare ai coralli come agli alberi del mare. Ma sono in realtà colonie di piccole anemoni, alcune delle quali formano strutture solide che sono spesso le forme familiari che vediamo nelle barriere coralline. Non essendo piante, non si riproducono usando semi, ma si riproducono come fanno gli animali, con uova e sperma. Il modo in cui lo fanno, però, è misterioso e raro da vedere.

"La riproduzione di massa dei coralli, in cui i coralli rilasciano le loro uova e sperma in pacchetti sincronizzati per diversi giorni dopo la luna piena, è uno degli eventi di riproduzione più spettacolari del mondo", ha detto il professore associato Shinichiro Maruyama del Dipartimento di Bioscienze Integrate dell'Università di Tokyo.

"Tuttavia, nonostante decenni di studi, i fattori ambientali che influenzano la riproduzione sincrona rimangono poco chiari. I dati sulla riproduzione dei coralli sono molto scarsi; di solito è solo un evento annuale. Inserire tali dati scarsi in un modello che possa spiegare il modello generale di riproduzione è stato impossibile, ma abbiamo finalmente trovato un metodo che funziona."

Studiare la riproduzione dei coralli in situ sarebbe teoricamente possibile, ma praticamente problematico. I ricercatori avrebbero bisogno di installare vari tipi di robusti sensori ambientali intorno ai letti di coralli e fare immersioni quotidiane per fare osservazioni. Questo è costoso, impratico e rischioso, soprattutto di notte e con cattivo tempo. Maruyama e il suo team hanno cercato uno scenario alternativo e l'hanno trovato in forma di un acquario, in particolare l'Okinawa Churaumi Aquarium.

"L'Okinawa Churaumi Aquarium aveva conservato 15 anni di registrazioni di riproduzione di coralli Acropora, un corallo edificante di barriere presente in abbondanza nella prefettura più a sud del Giappone, Okinawa, ma questi dati non erano stati utilizzati per questo tipo di ricerca prima d'ora", ha detto Maruyama.

"Raccogliendo, interpretando e interrogando questi dati, abbiamo scoperto che i coralli usano diversi input ambientali, come le precipitazioni e la velocità del vento, per regolare i loro tempi di riproduzione e sincronizzarli per raggiungere un picco di riproduzione. La temperatura dell'acqua sembra essere il trigger principale per determinare la finestra annuale di opportunità."

Questo studio porta a possibili applicazioni, come ad esempio una previsione più accurata della riproduzione dei coralli e la valutazione dei cambiamenti ambientali che possono influire sulla riproduzione dei coralli. Comprendere le attività riproduttive dei coralli è fondamentale per mantenere gli ecosistemi delle barriere coralline e proteggere la vita marina correlata. Ma se gli acquari possono fornire dati preziosi che i ricercatori non possono facilmente ottenere attraverso esperimenti e osservazioni, perché questo non è stato esplorato prima?

"Gli acquari sono tesori di risorse di ricerca con una ricchezza di dati intatti e preziosi. D'altra parte, alcuni scienziati tendono a pensare che non riflettano veramente la natura, e anche che non siano organizzati come un laboratorio. Siamo stati affascinati da questa divergenza di vedute e dalle possibilità che erano state nascoste, trascurate e talvolta neglette", ha detto Maruyama.

"Qui, abbiamo analizzato i dati passati per realizzare un modello adatto a tali dati. Successivamente, intendiamo produrre un modello matematico per prevedere futuri eventi di riproduzione in natura."

Informazioni sulla rivista: Royal Society Open Science

Fornito dall'Università di Tokyo