Sleutelfactoren die mysterieuze gesynchroniseerde koraalafzetting regelen onthuld

28 mei 2024

Dit artikel is gecontroleerd aan de hand van het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt bij het waarborgen van de geloofwaardigheid van de inhoud:

• feit-gecontroleerd
• peer-reviewed publicatie
• betrouwbare bron
• gecorrigeerd

door Universiteit van Tokyo

Koralen spelen een essentiële rol in de oceaanecosystemen en net als veel organismen, worden ze bedreigd door klimaatverandering en andere menselijke activiteiten. Om koralen beter te kunnen beschermen is het eerst noodzakelijk ze te begrijpen, met name hun voortplantingscyclus, die slechts één keer per jaar plaatsvindt.

Voor het eerst hebben onderzoekers een model gemaakt voor koraalspawning, op basis van verschillende omgevingsfactoren. Ze deden dit door een vaak over het hoofd geziene bron van aquatische kennis, een aquarium. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Royal Society Open Science.

Gegeven hun vertakkende vormen of zwaaiende tentakels, zou je koraal kunnen zien als de bomen van de zee. Maar het zijn in feite kolonies van kleine anemonen, waarvan sommige stevige structuren vormen die vaak de bekende vormen zijn die we in riffen zien. Omdat het geen planten zijn, reproduceren ze niet met zaden, maar reproduceren ze eigenlijk zoals dieren dat doen, met eieren en sperma. De manier waarop ze dit doen is echter mysterieus en zeldzaam om te zien.

'Koraalmassale spawning, waarbij koralen hun eieren en sperma in gesynchroniseerde bundels vrijgeven gedurende meerdere dagen na een volle maan, is een van de meest spectaculaire reproductie-evenementen ter wereld,' zei universitair hoofddocent Shinichiro Maruyama van de afdeling Integrated Biosciences bij de Universiteit van Tokio.

'Maar ondanks tientallen jaren van studies, blijven de omgevingsfactoren die verantwoordelijk zijn voor de gesynchroniseerde spawning onduidelijk. Gegevens over koraalspawning zijn zeer schaars; het is meestal slechts een jaarlijks evenement. Het was onmogelijk om dergelijke schaarse gegevens in een model te stoppen dat het algemene patroon van spawning kan verklaren, maar we hebben eindelijk een manier gevonden die werkt.'

Studie van koraalspawning in situ zou theoretisch mogelijk zijn, maar praktisch problematisch. Onderzoekers zouden verschillende soorten robuuste omgevingssensoren rond koraalbedden moeten installeren en dagelijks moeten duiken om observaties te doen. Dit is duur, onpraktisch en riskant, vooral 's nachts en bij slecht weer. Maruyama en zijn team zochten een alternatief scenario en vonden dat in de vorm van een aquarium, met name het Okinawa Churaumi Aquarium.

'Het Okinawa Churaumi Aquarium had 15 jaar lang gegevens over koraalspawning voor Acropora-koralen, een rifvormend koraal dat veel voorkomt in de zuidelijkste prefectuur van Japan, Okinawa, maar deze gegevens waren nog niet eerder gebruikt voor dit soort onderzoek,' zei Maruyama.

'Door deze gegevens te verzamelen, te interpreteren en te bevragen, ontdekten we dat koralen meerdere omgevingsinvloeden, zoals regenval en windsnelheid, gebruiken om hun spawning timing aan te passen en te synchroniseren om een piektijd voor spawning te bereiken. De watertemperatuur lijkt de primaire trigger te zijn om het jaarlijkse venster van mogelijkheid te bepalen.'

Deze studie leidt tot mogelijke toepassingen, zoals nauwkeurigere koraal spawning voorspelling en beoordeling van omgevingsveranderingen die de koraalreproductie kunnen beïnvloeden. Begrip van koraal reproductieactiviteiten is cruciaal voor het behoud van koraalrifecosystemen en het beschermen van gerelateerd zeeleven. Maar als aquaria waardevolle gegevens kunnen leveren die onderzoekers niet gemakkelijk kunnen verkrijgen via experimenten en observaties, waarom is dit dan niet eerder onderzocht?

'Aquaria zijn schatkamers aan onderzoeksbronnen met een schat aan onaangeroerde en waardevolle gegevens. Aan de andere kant hebben sommige wetenschappers de neiging te denken dat ze de natuur niet echt weerspiegelen, en ook dat ze niet zo goed georganiseerd zijn als een laboratorium. We waren gefascineerd door die kloof in erkenning en de mogelijkheden die verborgen, over het hoofd gezien en soms verwaarloosd waren,' zei Maruyama.

'Hier hebben we historische gegevens geanalyseerd om een model te maken dat past bij die gegevens. Vervolgens zijn we van plan een wiskundig model te maken om toekomstige spawning-evenementen in de natuur te voorspellen.'

Journalinformatie: Royal Society Open Science

Verstrekt door Universiteit van Tokio